Nous tenons à remercier le soutien financier de Deutsche Telekom Innovation Laboratoires.

<html> Une. Préparation du système (figure 4) <ol><li> Insérez les diodes laser LD1 et LD2 dans le montage spécifique et se connecter avec le courant (PMA) et des régulateurs de température (TEC). Tournez les appareils et vérifier la fonctionnalité des diodes laser avec l&#39;analyseur de spectre optique. Habituellement, une longueur d&#39;onde de 1550 nm autour de télécommunications est utilisé. </li><li> Connectez la diode laser aux modulateurs (IM / PM et MZM1) en fonction de la configuration de la figure 4. Les connecteurs optiques ont besoin d&#39;être nettoyés avant utilisation, afin de garantir la surface propre pour le couplage. Connecter l&#39;alimentation électrique (non représenté) et le signal provenant du générateur de forme d&#39;onde (AWG) avec un amplificateur électrique supplémentaire au modulateur. Faire en sorte que la puissance d&#39;entrée optique et électrique maximale sur le modulateur ne soit pas dépassée. Chaque modulateur est équipé d&#39;un contrôleur de polarisation. </li></ol>/ Files/ftp_upload/50468/50468fig4highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/50468/50468fig4.jpg &quot;/&gt; Figure 4. D&#39;installation expérimentale des QLS lequel le stockage de l&#39;intensité et de signaux modulés en phase est possible. La section intitulée bleue est seulement nécessaire pour la détection de signaux modulés en phase. Le processus QLS a lieu dans la fibre optique. La section intitulée jaune définit la détection hétérodyne du peigne de fréquence. Régulateur de température, LDC: TEC diode laser source de courant, LD: diode laser, IM: modulateur d&#39;intensité, PM: modulateur de phase, PC: contrôleur de polarisation, AWG: générateur de signaux arbitraires, MZM: modulateur de Mach-Zehnder, EDFA: dopée à l&#39;erbium fibre amplificateur, C: circulateur, Lo: oscillateur local, Osci: oscilloscope, OSA: analyseur de spectre optique, PD: photodiode, l&#39;ESA: analyseur de spectre électrique. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig4highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <olstart = &quot;3&quot;&gt; <li> Raccorder la fibre avec le modulateur pour le signal de données. Pour les signaux modulés en phase, il doit être un modulateur de phase (PM) et pour des signaux à modulation d&#39;intensité d&#39;un modulateur d&#39;intensité (IM). Habituellement, le débit de données pour l&#39;expérience est dans la gamme Gbps. L&#39;autre côté de la fibre est reliée à l&#39;orifice 2 du circulateur (C). La fibre AllWave utilisé dans nos expériences a les caractéristiques suivantes: L = 20 km, Δ f = 10,2 MHz SBS, SBS f = 10,852 GHz, P e ≈ 9,1 dBm. </li><li> Connecter le modulateur d&#39;amplitude pour la production d&#39;un peigne de fréquences (MZM1) avec l&#39;amplificateur optique (EDFA). Le peigne doit couvrir la largeur de bande du signal de données. La sortie de l&#39;EDFA est connecté au port 1 du circulateur. </li><li> Pour la détection de signaux modulés en phase, une source de référence est nécessaire. Se connecter l&#39;oscillateur local (LO) avec la sortie 3 du circulateur à un coupleur 50/50. Pour int<html> ensité signaux modulés, cette partie n&#39;est pas nécessaire. Comme LO un laser à fibre (Koheras) est utilisé. </li><li> Pour les signaux modulés en phase: connecter le troisième modulateur (MZM2) pour extraire les copies retardées du signal de sortie du coupleur 50/50. Pour les signaux à modulation d&#39;intensité, connectez MZM2 directement au port 3 du circulateur. Alimenter le modulateur avec une tension de polarisation (non représenté) et un signal rectangulaire à partir du port de sortie CH1 Mkr1 du générateur de forme d&#39;onde destiné à extraire. Par conséquent, les signaux de données d&#39;origine, ainsi que le signal rectangulaire pour l&#39;extraction sont synchronisés. </li><li> Pour la détection et l&#39;analyse: connecter un coupleur 90/10 après MZM2. L&#39;oscilloscope est relié à l&#39;accès du coupleur de 90% et la part de 10% est connecté à l&#39;analyseur de spectre optique. </li><li> Programmer le générateur de forme d&#39;onde avec les signaux nécessaires pour le paquet de données, le peigne de fréquences et le signal rectangulaire. Le peigne de fréquences est généré par une fonction sinc-périodique. </li></ol>e_title &quot;&gt; 2. mesure <ol><li> Activer la sortie pour le signal de données au générateur de forme d&#39;onde (AWG). Changer le biais du modulateur (IM / PM) à l&#39;alimentation et de contrôler la qualité du signal à l&#39;oscilloscope. Après ajustement de la meilleure qualité de couper la sortie de la forme d&#39;onde de générateur hors service. Les modulateurs devraient être fixées autour du point de fonctionnement linéaire. Des exemples de valeurs peuvent être trouvées dans la section des résultats. </li><li> Ajuster la qualité du peigne de fréquence à une détection hétérodyne. Un exemple pour une fréquence relativement bonne qualité de peigne est représenté sur la figure 5. Le peigne de fréquence doit être plat, par exemple, tous les composants de fréquence ont la même intensité et sont stables dans le temps, ainsi que suffisamment large pour couvrir l&#39;ensemble du spectre. En outre, les bords du peigne doivent être raide, par exemple, il n&#39;y a pas de composantes de fréquences apparentes avec une faible intensité sur les côtés. </li><li> peigne hétérodyne détection I: Connectez la sortie de MZM1 avec un co 50/50upler. L&#39;autre port du coupleur est relié à un laser à fibre (Koheras) comme oscillateur local. </li><li> détection de peigne hétérodyne II: En raison de la bande passante limitée de la photo-diode et l&#39;analyseur de spectre électrique, d&#39;une part la sortie de coupleur doit être connecté à l&#39;analyseur de spectre optique afin de régler la distance entre l&#39;oscillateur local et le signal de l&#39;ordre de 8 GHz en modifiant la température du laser. </li><li> la détection hétérodyne en peigne III: Après l&#39;ajustement supprimer l&#39;analyseur de spectre optique et connecter la photodiode et l&#39;analyseur de spectre électrique à la sortie du coupleur 50/50. Ajuster la tension de polarisation du modulateur en forme de peigne pour réaliser un peigne de fréquence plat. Après l&#39;achèvement de relier la sortie du modulateur de nouveau à l&#39;amplificateur optique (EDFA). </li><li> Réglez la distance entre les deux diodes laser (IM / PM et MZM1) en ce qui concerne le changement de Brillouin avec des signaux à ondes continues. Ainsi, assurez-vous que la sortie du générateur de forme d&#39;onde est tuRNED off. </li><li> Allumez l&#39;amplificateur optique. Jetez un oeil à l&#39;analyseur de spectre optique et régler la puissance de sortie de l&#39;EDFA à une valeur inférieure au seuil de la diffusion Brillouin stimulée. </li><li> Maintenant, décaler la longueur d&#39;onde de la diode laser qui génère le signal de données (IM / PM) dans la région de gain de la pompe (MZM1). Le signal sera amplifié si la longueur d&#39;onde est correcte. </li><li> Pour l&#39;optimisation changer la polarisation du signal de données et par conséquent l&#39;intensité au maximum. </li><li> Ouvrir les deux sorties (de signaux de données et peigne) du générateur de forme d&#39;onde. Augmenter la puissance de sortie de l&#39;EDFA. Maintenant, le peigne de fréquences va extraire les composants équidistants sur le spectre. L&#39;oscilloscope doit montrer les différentes copies générées par les QLS. Pour la réduction de la distorsion légèrement décaler la longueur d&#39;onde du signal de données et le changement de polarisation. </li><li> Pour extraire l&#39;une des copies d&#39;utiliser l&#39;un des signaux de marqueur du générateur de forme d&#39;onde ou une source externequi peut produire une impulsion rectangulaire. Mettre en place une impulsion rectangulaire avec la longueur du paquet. </li><li> Allumez le biais de MZM2 et changer au point où le signal extrait est maximisée et toutes les autres copies sont supprimées exploitation. Maintenant déplacer le créneau de la version souhaitée du motif stocké. </li><li> Le modèle de données stockée peut être enregistré avec l&#39;oscilloscope et évaluée avec le logiciel, par exemple origine. </li><li> Afin de commuter entre la mesure de l&#39;intensité et de phase des signaux modulés, le modulateur pour le signal de données a besoin d&#39;être changé de IM de l&#39;intensité des signaux modulés à PM pour des signaux modulés en phase. En outre, pour les signaux modulés en phase d&#39;un oscillateur local en tant que source de référence doit être ajoutée à la configuration selon la figure 4. </li></ol><img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig5highres.jpg" src=&quot;/ Files/ftp_upload/50468/50468fig5.jpg&quot; /&gt; Figure 5. Presque plat peigne de fréquence avec 13 branches. Le peigne a été détecté par détection hétérodyne. Pour la détection d&#39;un oscillateur local a été combiné par l&#39;intermédiaire d&#39;un coupleur 3 dB avec le signal optique détecté et avec une photodiode. Le peigne de fréquence a été mesurée et enregistrée avec un analyseur de spectre électrique. La puissance de sortie de l&#39;oscillateur local est de 6 dBm et la puissance optique du peigne 8 dBm. La distance entre l&#39;oscillateur local et le peigne optique est de 9,8 GHz. Pour une meilleure vue d&#39;ensemble de l&#39;axe de fréquence est normalisée à la fréquence centrale du peigne qui était d&#39;environ 193,5 THz (1550 nm). <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig5highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a>

<ol>
	<li>Spring, J., Tucker, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+2+x+2+packet+switch+with+input+buffers.">Photonic 2 x 2 packet switch with input buffers.</a> Electron. Lett. 29 (3), 284-285 (1993).</li><li>Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+do+we+need+slow+light.">Why do we need slow light.</a> Nat. Photonics. 2, 448-450 (2008).</li><li>Hau, L. V., Harris, S. E., Dutton, Z., Behroozi, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+speed+reduction+to+17+meters+per+second+in+an+ultracold+atomic+gas.">Light speed reduction to 17 meters per second in an ultracold atomic gas.</a> Nature. 397, 594-598 (1999).</li><li>Chang-Hasnian, C. J., Ku, P. C., Kim, J., Chuang, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variable+optical+buffer+using+slow+light+in+semiconductor+nanostructures.">Variable optical buffer using slow light in semiconductor nanostructures.</a> Proc. IEEE. 91 (11), 1897-1810 (2003).</li><li>Gersen, H., Karle, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+observation+of+ultraslow+light+in+Photonic+Crystal+Waveguides.">Real-space observation of ultraslow light in Photonic Crystal Waveguides.</a> Phys. Rev. Lett. 94 (7), 073903-073907 (2005).</li><li>Th&#233;venaz, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slow+and+fast+light+in+optical+fibres.">Slow and fast light in optical fibres.</a> Nature Photon. 2, 472-481 (2008).</li><li>Uskov, A. V., Sedgwick, F. G., Chang-Hasnian, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delay+Limit+of+Slow+Light+in+Semiconductor+Optical+Amplifiers.">Delay Limit of Slow Light in Semiconductor Optical Amplifiers.</a> IEEE Photon. Technol. Lett. 18 (6), 731-733 (2006).</li><li>Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+Delay+Limits+of+stimulated-Brillouin-scattering-based+slow+light+systems.">Time Delay Limits of stimulated-Brillouin-scattering-based slow light systems.</a> Opt. Lett. 33 (13), 1398-1400 (2008).</li><li>Sharping, J., Okawachi, Y., van Howe, J., Xu, C., Wang, Y., Willner, A., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical,+wavelength+and+bandwidth+preserving,+pulse+delay+based+on+parametric+wavelength+conversion+and+dispersion.">All-optical, wavelength and bandwidth preserving, pulse delay based on parametric wavelength conversion and dispersion.</a> Opt. Express. 13 (20), 7872-7877 (2005).</li><li>Okawachi, Y., Foster, M., Chen, X., Turner-Foster, A., Salem, R., Lipson, M., Xu, C., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+tunable+delays+using+parametric+mixing+and+phase+conjugation+in+Si+nanowaveguides.">Large tunable delays using parametric mixing and phase conjugation in Si nanowaveguides.</a> Opt. Express. 16 (14), 10349-10357 (2008).</li><li>Kash, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultraslow+group+velocity+and+enhanced+nonlinear+optical+effects+in+a+coherently+driven+hot+atomic+gas.">Ultraslow group velocity and enhanced nonlinear optical effects in a coherently driven hot atomic gas.</a> Phys. Rev. Lett. 82 (26), 5229-5232 (1999).</li><li>Turukhin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+ultraslow+and+stored+light+pulses+in+a+solid.">Observation of ultraslow and stored light pulses in a solid.</a> Phys. Rev. Lett. 88 (2), 023602-023605 (2001).</li><li>Fleischhauer, M., Yelin, S. F., Lukin, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+trap+photons?+Storing+single-photon+quantum+states+in+collective+atomic+excitations.">How to trap photons? Storing single-photon quantum states in collective atomic excitations.</a> Opt. Commun. 179 (1-6), 395-410 (2000).</li><li>Zhu, Z., Gauthier, D. J., Boyd, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stored+Light+in+an+Optical+Fiber+via+Stimulated+Brillouin+Scattering.">Stored Light in an Optical Fiber via Stimulated Brillouin Scattering.</a> Science. 318 (5857), 1748-1750 (2007).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Henker, R., Bunge, C. A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+based+on+time-frequency+coherence.">Quasi-Light-Storage based on time-frequency coherence.</a> Opt. Express. 17 (18), 15790-15798 (2009).</li><li>Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+to+the+all+optical+Quasi+Light+Storage.">A review to the all optical Quasi Light Storage.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. Special Issue: Nonlinear Optical Signal Processing. 18 (2), 884-890 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+Enhancement+by+Reducing+the+Brillouin+Gain+Bandwidth.">Quasi-Light-Storage Enhancement by Reducing the Brillouin Gain Bandwidth.</a> Appl. Opt. 50 (22), 4252-4256 (2011).</li><li>Schneider, T., Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light+Storage:+A+Method+for+the+Tunable+Storage+of+Optical+Packets+With+a+Potential+Delay-Bandwidth+Product+of+Several+Thousand.">Quasi-Light Storage: A Method for the Tunable Storage of Optical Packets With a Potential Delay-Bandwidth Product of Several Thousand.</a> Bits, J. Lightwave Technol. 28 (17), 2586-2592 (2010).</li><li>Boyd, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonlinear Optics. , (2003).</li><li>Yeniay, A., Delavaux, J., Toulouse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+and+Stimulated+Brillouin+Scattering+Gain+Spectra+in+Optical+Fibers.">Spontaneous and Stimulated Brillouin Scattering Gain Spectra in Optical Fibers.</a> J. Lightwave Technol. 20 (8), 1425-1432 (2002).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All+optical+storage+of+phase-shift-keyed+data+packets.">All optical storage of phase-shift-keyed data packets.</a> Opt. Express. 20 (16), 18224-18229 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bandwidth+reduction+in+a+multistage+Brillouin+system.">Bandwidth reduction in a multistage Brillouin system.</a> Opt. Lett. 37 (19), 4122-4124 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Einfache+variable,+optische+Datenspeicherung+bis+zu+800+ns.">Einfache variable, optische Datenspeicherung bis zu 800 ns.</a> Proceedings Photonische Netze. (ITG-FB 228), P8. , (2011).</li></ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents. L&#39;auteur, Thomas Schneider, est un employé de la Deutsche Telekom AG. L&#39;auteur, Stefan Preußler, a reçu un financement qui a été fourni par Deutsche Telekom Innovation Laboratoires.

L&#39;étape la plus critique lors de l&#39;expérience est le réglage du peigne de fréquence, c&#39;est à dire la largeur de bande, de la planéité et la position en ce qui concerne le signal de données dans le domaine fréquentiel. D&#39;après le théorème de l&#39;échantillonnage dans le domaine fréquentiel, les distorsions de signal sont évitées si l&#39;ensemble de la largeur de bande du paquet optique est échantillonné avec un peigne idéalement plat. Ainsi, la largeur de bande du paquet opti...

Le transport de données dans les réseaux de télécommunications est optiquement, puisque seules les fibres optiques offrent la capacité nécessaire pour le trafic de données d&#39;aujourd&#39;hui transmis à travers le monde. Cependant, dans chaque noeud du réseau le signal optique doit être transféré dans le domaine électrique en vue de le traiter. Après le traitement du signal est converti vers le domaine optique pour la transmission. Ce double transfert entre les domaines à la fois du temps et consomme de l&#39;énergie. Afin d&#39;utiliser un traitement tout-optique des données, le problème de la conservation intermédiaire doit être résolu. Ainsi, beaucoup de méthodes pour le stockage ou la mise en mémoire tampon des signaux optiques ont été proposées. Le plus simple est d&#39;envoyer les signaux dans une matrice de guides d&#39;ondes de différentes longueurs 2. Toutefois, ces matrices sont encombrants et le temps de stockage ne peuvent pas être à l&#39;écoute car il est prédéfinie par la longueur du guide d&#39;onde. La méthode &quot;Slow-Light&quot; repose sur un tunable changement de l&#39;indice de groupe de réfraction d&#39;un milieu de ralentir la vitesse de propagation des impulsions de signal optique 2. Plusieurs effets physiques et des systèmes de matériaux peuvent être utilisés à cette fin 6.3. Cependant, avec ces méthodes, le signal peut être ralentie par quelques longueurs en bits, ce qui est loin d&#39;être suffisante pour que les noeuds de réseau optique 7,8. Une autre approche utilise une conversion de longueur d&#39;onde et de dispersion pour la génération de retards accordables. De ce fait, la longueur d&#39;onde centrale du signal d&#39;entrée est décalé par l&#39;intermédiaire de conversion optique non linéaire. Ensuite, le signal est injecté dans une fibre hautement dispersif. La différence dans la vitesse de groupe dans la fibre à dispersion conduit à un retard qui est proportionnel au produit du changement de longueur d&#39;onde et la dispersion de vitesse de groupe (GVD) dans la fibre. Avec une seconde conversion la longueur d&#39;onde est décalée à la valeur d&#39;origine. Pour les techniques de changement de longueur d&#39;onde comme mélange à quatre ondes ou en phase d&#39;auto modulation peut être utilisé. Avec le procédé de conversion et les temps de dispersion de stockage jusqu&#39;à 243 ns de retard accordable, qui correspondent à des bits 2400, 10 ont été rapportés. Toutefois, la conversion de longueur d&#39;onde et de dispersion des méthodes en général ont besoin de composants spéciaux et des configurations pour produire un grand changement de longueur d&#39;onde et / ou grand GVD. En outre, ils sont parmi les méthodes de retard les plus complexes et gourmands en énergie 2. D&#39;autres procédés de stocker le signal optique en une excitation d&#39;un système matériel. Un faisceau de sonde est ensuite utilisée pour lire l&#39;information. Habituellement, ces systèmes ne peuvent pas être utilisés dans le domaine des télécommunications, car ils nécessitent des températures ultra-haute ou basse-11, ne fonctionnent pas avec des largeurs de bande de télécommunications, ou nécessitent plutôt des configurations complexes et de haute puissance 12-14. Ici, nous montrons comment une propriété de base de signaux (la cohérence temps-fréquence) peut être exploitée pour le stockage de paquets de données optiques. Since pas l&#39;excitation d&#39;un système matériel est utilisé, nous avons appelé la méthode de stockage quasi-lumière (QLS) 15-17. La QLS est indépendant de la modulation, le format de données et du débit des paquets de données et peut stocker des paquets optiques à plusieurs milliers de bits longueurs 18. L&#39;idée de base peut être vu dans la figure 1, les impulsions de forme rectangulaires sont présentés ici. Cependant, la méthode fonctionne pour toutes les formes d&#39;impulsion et de paquets d&#39;impulsions. La seule restriction est que les signaux doivent être limitées dans le temps. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1.jpg" /> Figure 1. Cohérence temps-fréquence d&#39;un signal de modulation d&#39;intensité 23. Un signal rectangulaire unique dans le domaine temporel (a) est représenté par une fonction sinc dans-la-fréquence domadans (b). Ici, l&#39;intensité normalisée est représentée, étant donné qu&#39;il n&#39;est pas possible de mesurer les champs avec un équipement optique. La représentation dans le domaine temporel pour une séquence de signaux rectangulaires est représenté en (c). Cette séquence a toujours la même forme spectrale. Mais, il se compose de fréquences simples équidistants en vertu de la sinc-enveloppe (d). L&#39;axe de temps sont normalisées à la moitié de la durée d&#39;un signal unique et l&#39;axe des fréquences pour les premiers passages par zéro, respectivement. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> Une impulsion rectangulaire dans le domaine du temps (figure 1a) a une &quot;cardinalis de sinus&quot; ou à la fonction sinc sin (px) / forme px spectre (figure 1b), où toutes les fréquences inférieures de l&#39;enveloppe sont présentes. Un train d&#39;impulsions rectangulaires dans le domaine du temps (figure 1c) présente encore un SIfonction nc forme spectre (figure 1d) avec la bande passante Δ f. Mais en raison de la périodicité, pas toutes les fréquences sont plus présentes. Au lieu de cela, le spectre de fréquences est constituée équidistants et l&#39;inverse de l&#39;écart de fréquence définit la séparation dans le temps entre les impulsions Δ T = 1 / Δ v. L&#39;idée de base de la QLS est maintenant tout simplement pour extraire des fréquences équidistantes sur le spectre du paquet d&#39;entrée. En raison de la cohérence temps-fréquence cela se traduit par une copie du paquet dans le domaine temporel. La copie avec le retard souhaité peut être extraite par un commutateur dans le domaine temporel. Le principe de notre expérience est présenté sur la figure 2. Un signal d&#39;entrée limité dans le temps est multipliée par un peigne de fréquence dans le domaine fréquentiel. Pour la multiplication de l&#39;effet non-linéaire de diffusion Brillouin stimulée (SBS) est utilisé. Les résultats sont équidistants de copies du signal d&#39;entrée dans les ee dans le domaine temporel. L&#39;un des signaux est extrait avec un interrupteur piloté par une fonction rectangulaire. Ainsi, à la sortie de la mémoire, en principe, une copie exempte de distorsion de l&#39;impulsion d&#39;entrée peut être prévu. <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2.jpg" /> Figure 2. Idée de base du stockage quasi-lumière 15. Un temps signal d&#39;entrée limité (un) est multipliée par un peigne de fréquence (b) dans le domaine fréquentiel, qui est notée avec un X. Cela conduit à différentes copies de la signal dans le domaine temporel (c). De l&#39;train d&#39;impulsions généré l&#39;une des copies (d) est extrait avec un commutateur dans le domaine temporel en un signal de lecture rectangulaire (e). Le commutateur peut être un modulateur. Il en résulte une mémorisation du signal optique. La sttemps orage est définie par l&#39;écart de fréquence entre les lignes de peigne et le signal de lecture. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> SBS elle-même est un effet non linéaire qui peut se produire dans les fibres monomodes standard (SSMF) à de faibles puissances. De ce fait, le signal interagit avec un changement de densité optique qui est générée par une onde de pompe à l&#39;encontre de multiplication. Si l&#39;onde de signal est rétrogradé en fréquence, une région de gain est formée dans laquelle le signal sera amplifié. Si elle est déplacée vers le haut, le signal est atténué dans la région de la diminution correspondante. Le décalage de fréquence entre la pompe et le signal est définie par l&#39;onde acoustique, qui dépend des propriétés du matériau. Le plus grand avantage de l&#39;ABS pour l&#39;application présentée est l&#39;étroite bande passante Δ f SBS de la région de gain. Ainsi, pratiquement SBS forme un filtre optique de largeur de ligne étroite. La largeur de bande étroite de til acquérir région dépend de la durée et de surface effective de la fibre ainsi que sur la puissance de pompage utilisé 19. La pleine largeur naturelle à mi-hauteur (FWHM) de la bande passante du gain SBS dans un SSMF est d&#39;environ 30 MHz. Dans les guides d&#39;ondes particulières, telles que des fibres AllWave, et avec de fortes puissances de pompage, la largeur de bande peut être réduite à 20 10 MHz. En raison de la largeur de bande de filtre différents exemplaires sont recouverts d&#39;une enveloppe. Par conséquent, la durée maximale de stockage des QLS est inversement proportionnelle à la largeur de bande SBS. Une bande passante de 10 MHz entraînerait un temps de stockage maximum de 100 ns. <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> Pour la transmission à débit binaire très élevé l&#39;information doit être codé dans la phase de la porteuse à la place de son amplitude, étant donné que ceci offre beaucoup d&#39;avantages. Ainsi, contrairement à impulsions, les signaux de ces réseaux optiques ont une amplitude constante. &lt;strong&gt; La figure 3 illustre un tel signal modulé en phase dans le temps (à gauche) et dans le domaine fréquentiel (à droite). Ce spectre peut être échantillonné de la même manière que celle du signal modulé en amplitude 21. En fait, le spectre de la fonction-rectangulaire pour l&#39;intensité et les signaux modulés en phase est filtré en raison de la transmission, ce qui limite le spectre. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3.jpg" /> Figure 3. Cohérence temps-fréquence pour une modulation de phase 21. En un signal modulé en phase, la phase de la porteuse est changée par le signal qui doit être transmis. Si chaque symbole se compose de 1 bit, la phase est modifié entre 0 et π, par exemple. Le côté gauche de la figure montre la représentation dans le domaine temporel résulte d&#39;un tel déplacement de phase binaire clavetéSignal (BPSK). Le signal dans le domaine fréquentiel résultant est représenté sur le côté droit. Par comparaison avec la figure 1, on peut voir que le spectre du signal modulé en phase est qualitativement la même que celle du signal à modulation d&#39;intensité. Ainsi, les QLS peuvent être appliquées de la même façon.

<table><tbody><tr><td>Laser diode</td><td>3S Photonics</td><td>A1905LMI</td><td>2x</td></tr><tr><td>Laser Mount</td><td>Tektronix</td><td>LDH BFY-B2</td><td>2x</td></tr><tr><td>Temperature Controller</td><td>LightWave</td><td>LDT-5948</td><td>2x</td></tr><tr><td>Current Controller</td><td>LightWave</td><td>LDX-3220</td><td>2x</td></tr><tr><td>Optical amplifier</td><td>High-Wave</td><td>HWT-EDFA-B-30-1-FC/PC</td><td></td></tr><tr><td>Circulator</td><td>OFR</td><td>OCT-3-IR2</td><td></td></tr><tr><td>Waveform Generator</td><td>Tektronix</td><td>AWG7102</td><td></td></tr><tr><td>Fiber 20 km</td><td>OFS</td><td>AllWave-ZWP G652C-D</td><td></td></tr><tr><td>Polarization Controller</td><td>Thorlabs</td><td>Fiber Pol. Contr. IPC030</td><td>2x</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>IM-10-P</td><td>Phase</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>SD20</td><td>Amplitude, extract</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Avanex</td><td>PowerBit F-10</td><td>Amplitude, data</td></tr><tr><td>Modulator</td><td>Covega</td><td>Mach10</td><td>Amplitude, comb</td></tr><tr><td>Optical Spectrum Analyzer</td><td>Yokogawa</td><td>AQ6370C</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Agilent</td><td>DCA-J 86100C</td><td></td></tr><tr><td>Measurement Module</td><td>Agilent</td><td>86106B</td><td></td></tr><tr><td>Fiber Laser</td><td>Koheras</td><td>Adjustik</td><td></td></tr><tr><td>Coupler</td><td>Newport</td><td>F-CPL-L22151-P</td><td>Ratio: 90/10</td></tr><tr><td>Coupler</td><td>Newport</td><td>F-CPL-L12155-P</td><td>Ratio: 50/50</td></tr><tr><td>Power supply</td><td>Zentro-Elektrik</td><td>LD 2x15/1 GB</td><td></td></tr><tr><td>Electrical amplifier</td><td>SHF</td><td>826H</td><td></td></tr><tr><td>Supply port</td><td>SHF</td><td>B826</td><td></td></tr><tr><td>Electrical amplifier</td><td>Amplifier Research</td><td>10W1000</td><td></td></tr><tr><td>Photodiode</td><td>Newport</td><td>D-8ir</td><td></td></tr><tr><td>Electrical spectrum analyzer</td><td>HP</td><td>8563E</td><td></td></tr></tbody></table>

quasi-light storage for optical data packets

La télécommunication d&#39;aujourd&#39;hui est basée sur les paquets optiques qui transmettent l&#39;information dans les réseaux de fibres optiques à travers le monde. Actuellement, le traitement des signaux est effectué dans le domaine électrique. Le stockage direct dans le domaine optique permettrait d&#39;éviter le transfert des paquets à l&#39;électricité et à l&#39;arrière pour le domaine optique dans chaque noeud de réseau et, par conséquent, augmenter la vitesse et, éventuellement, de réduire la consommation d&#39;énergie de télécommunications. Cependant, la lumière se compose de photons qui se propagent à la vitesse de la lumière dans le vide. Ainsi, le stockage de la lumière est un grand défi. Il existe quelques méthodes pour ralentir la vitesse de la lumière, ou de le stocker dans des excitations d&#39;un milieu. Cependant, ces procédés ne peuvent pas être utilisés pour le stockage de paquets de données optiques utilisés dans les réseaux de télécommunications. Ici, nous montrons comment le temps-fréquence-cohérence, qui détient pour chaque signal et donc pour les paquets optiques ainsi, peut être exploitée pour construire une mémoire optique. Nous will examen du fond et montrent en détail et par des exemples, comment un peigne de fréquence peuvent être utilisés pour la copie d&#39;un paquet optique qui entre dans la mémoire. L&#39;une de ces copies domaine de temps est ensuite extrait de la mémoire par un commutateur dans le domaine temporel. Nous allons montrer cette méthode pour l&#39;intensité ainsi que pour des signaux modulés en phase.

Pour la mesure d&#39;une configuration de données à modulation d&#39;intensité 10110101 avec un débit de 1 Gbps de données a été utilisé. La ligne noire sur la figure 6 représente le signal d&#39;origine et les lignes de couleur représentent les différents temps de stockage obtenus avec les QLS. La référence est mesurée sans les QLS et l&#39;interrupteur activé à la sortie. Sous fois des conditions idéales de stockage jusqu&#39;à 100 ns sont réalisables. Les résultats pour l&#39;1100...

Watch this Scientific Journal Video about Quasi-light Storage for Optical Data Packets at JoVE.com

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

L&#39;article décrit une procédure pour stocker les paquets de données optiques avec une modulation arbitraire, longueur d&#39;onde, et le taux de données. Ces paquets sont à la base des télécommunications modernes.

Stockage quasi-lumière pour les paquets de données optiques

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing ...

quasi-light-storage-for-optical-data-packets

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Electrical Engineering

Engineering

Unit 1

Linear Time- Invariant Systems

SCIENTISTS IN ACTION

10.7K vues.  Hochschule für Telekommunikation, Leipzig.  L'article décrit une procédure pour stocker les paquets de données optiques avec une modulation arbitraire, longueur d'onde, et le taux de données. Ces paquets sont à la base des télécommunications modernes. 

Vidéo: Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Fabrication And Characterization Of Photonic Crystal Slow Light Waveguides And Cavities

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view and for its considerable potential for practical applications. Slow light photonic crystal waveguides, in particular, have played a major part and have been successfully employed for delaying optical signals1-4 and the enhancement of both linear5-7 and nonlinear devices.8-11
Photonic crystal cavities achieve similar effects to that of slow light waveguides, but over a reduced band-width. These cavities offer high Q-factor/volume ratio, for the realization of optically12 and electrically13 pumped ultra-low threshold lasers and the enhancement of nonlinear effects.14-16 Furthermore, passive filters17 and modulators18-19 have been demonstrated, exhibiting ultra-narrow line-width, high free-spectral range and record values of low energy consumption.
To attain these exciting results, a robust repeatable fabrication protocol must be developed. In this paper we take an in-depth look at our fabrication protocol which employs electron-beam lithography for the definition of photonic crystal patterns and uses wet and dry etching techniques. Our optimised fabrication recipe results in photonic crystals that do not suffer from vertical asymmetry and exhibit very good edge-wall roughness. We discuss the results of varying the etching parameters and the detrimental effects that they can have on a device, leading to a diagnostic route that can be taken to identify and eliminate similar issues.
The key to evaluating slow light waveguides is the passive characterization of transmission and group index spectra. Various methods have been reported, most notably resolving the Fabry-Perot fringes of the transmission spectrum20-21 and interferometric techniques.22-25 Here, we describe a direct, broadband measurement technique combining spectral interferometry with Fourier transform analysis.26 Our method stands out for its simplicity and power, as we can characterise a bare photonic crystal with access waveguides, without need for on-chip interference components, and the setup only consists of a Mach-Zehnder interferometer, with no need for moving parts and delay scans.
When characterising photonic crystal cavities, techniques involving internal sources21 or external waveguides directly coupled to the cavity27 impact on the performance of the cavity itself, thereby distorting the measurement. Here, we describe a novel and non-intrusive technique that makes use of a cross-polarised probe beam and is known as resonant scattering (RS), where the probe is coupled out-of plane into the cavity through an objective. The technique was first demonstrated by McCutcheon et al.28 and further developed by Galli et al.29

Use of photonic crystal slow light waveguides and cavities has been widely adopted by the photonics community in many differing applications. Therefore fabrication and characterization of these devices are of great interest. This paper outlines our fabrication technique and two optical characterization methods, namely: interferometric (waveguides) and resonant scattering (cavities).

Fabrication et caractérisation de guides d&#39;ondes à cristal photonique lumière lente et les cavités

Slow light has been one of the hot topics in the photonics community in the past decade, generating great interest both from a fundamental point of view ...

Recherche

Ingénierie

Gradient Echo Quantum Memory in Warm Atomic Vapor

Gradient echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. The primary motivation for such a technology is that quantum key distribution (QKD), which uses Heisenberg uncertainty to guarantee security of cryptographic keys, is limited in transmission distance. The development of a quantum repeater is a possible path to extend QKD range, but a repeater will need a quantum memory. In our experiments we use a gas of rubidium 87 vapor that is contained in a warm gas cell. This makes the scheme particularly simple. It is also a highly versatile scheme that enables in-memory refinement of the stored state, such as frequency shifting and bandwidth manipulation. The basis of the GEM protocol is to absorb the light into an ensemble of atoms that has been prepared in a magnetic field gradient. The reversal of this gradient leads to rephasing of the atomic polarization and thus recall of the stored optical state. We will outline how we prepare the atoms and this gradient and also describe some of the pitfalls that need to be avoided, in particular four-wave mixing, which can give rise to optical gain.

The gradient echo memory is a protocol for storing optical quantum states of light in atomic ensembles. Quantum memory is a key element of a quantum repeater, which can extend the range of quantum key distribution. We outline the operation of the scheme when implemented in a 3-level atomic ensemble.

Gradient Echo Quantum Mémoire chaud atomique de vapeur

Gradient  echo memory (GEM) is a protocol for storing optical quantum states of light in  atomic ensembles. The primary motivation for such a technology ...

Quantum State Engineering of Light with Continuous-wave Optical Parametric Oscillators

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states are indeed the resources for implementing various protocols, ranging from enhanced metrology to quantum communication and computing. A variety of devices can be used to generate non-classical states, such as single emitters, light-matter interfaces or non-linear systems3. We focus here on the use of a continuous-wave optical parametric oscillator3,4. This system is based on a non-linear &#967;2 crystal inserted inside an optical cavity and it is now well-known as a very efficient source of non-classical light, such as single-mode or two-mode squeezed vacuum depending on the crystal phase matching. 
Squeezed vacuum is a Gaussian state as its quadrature distributions follow a Gaussian statistics. However, it has been shown that number of protocols require non-Gaussian states5. Generating directly such states is a difficult task and would require strong &#967;3 non-linearities. Another procedure, probabilistic but heralded, consists in using a measurement-induced non-linearity via a conditional preparation technique operated on Gaussian states. Here, we detail this generation protocol for two non-Gaussian states, the single-photon state and a superposition of coherent states, using two differently phase-matched parametric oscillators as primary resources. This technique enables achievement of a high fidelity with the targeted state and generation of the state in a well-controlled spatiotemporal mode.

We describe the reliable generation of non-Gaussian states of traveling optical fields, including single-photon states and coherent state superpositions, using a conditional preparation method operated on the non-classical light emitted by optical parametric oscillators. Type-I and type-II phase-matched oscillators are considered and common procedures, such as the required frequency filtering or the high-efficiency quantum state characterization by homodyning, are detailed.

Quantum État génie de la lumière avec continu-ondes optiques paramétriques oscillateurs

Engineering non-classical states of the electromagnetic field is a central quest for quantum optics1,2. Beyond their fundamental significance, such states ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics industry. In this technique the chip and/or the substrate is bumped and the two are bonded via these conductive bumps. Many bumping techniques have been developed and intensively investigated since the introduction of the FC technology in 19601 such as stencil printing, stud bumping, evaporation and electroless/electroplating2. Despite the progress that these methods have made they all suffer from one or more than one drawbacks that need to be addressed such as cost, complex processing steps, high processing temperatures, manufacturing time and most importantly the lack of flexibility. In this paper, we demonstrate a simple and cost-effective laser-based bump forming technique known as Laser-induced Forward Transfer (LIFT)3. Using the LIFT technique a wide range of bump materials can be printed in a single-step with great flexibility, high speed and accuracy at RT. In addition, LIFT enables the bumping and bonding down to chip-scale, which is critical for fabricating ultra-miniature circuitry.

We demonstrate the use of the Laser-induced Forward Transfer (LIFT) technique for flip-chip assembly of optoelectronic components. This approach provides a simple, cost-effective, low-temperature, fast and flexible solution for fine-pitch bumping and bonding on chip-scale for achieving high-density circuits for optoelectronic applications.

Induite par laser transfert vers l&#39;avant pour Flip-chip emballage de Dies simples

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Cooling an Optically Trapped Ultracold Fermi Gas by Periodical Driving

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs the anharmonicity of the ODT, in which the hotter atoms at the edge of the trap feel the anharmonic components of the trapping potential, while the colder atoms in the center of the trap feel the harmonic one. By modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components, we selectively excite the hotter atoms out of the trap while keeping the colder atoms in the trap, generating parametric cooling. This experimental protocol starts with a magneto-optical trap (MOT) that is loaded by a Zeeman slower. The precooled atoms in the MOT are then transferred to an ODT, and a bias magnetic field is applied to create an interacting Fermi gas. We then lower the trapping potential to prepare a cold Fermi gas near the degenerate temperature. After that, we sweep the magnetic field to the noninteracting regime of the Fermi gas, in which the parametric cooling can be manifested by modulating the intensity of the optical trapping beams. We find that the parametric cooling effect strongly depends on the modulation frequencies and amplitudes. With the optimized frequency and amplitude, we measure the dependence of the cloud energy on the modulation time. We observe that the cloud energy is changed in an anisotropic way, where the energy of the axial direction is significantly reduced by parametric driving. The cooling effect is limited to the axial direction because the dominant anharmonicity of the crossed-beam ODT is along the axial direction. Finally, we propose to extend this protocol for the trapping potentials of large anharmonicity in all directions, which provides a promising scheme for cooling quantum gases using external driving.

We present a parametric driving method to cool an ultracold Fermi gas in a crossed-beam optical dipole trap. This method selectively removes high-energy atoms from the trap by periodically modulating the trap depth with frequencies that are resonant with the anharmonic components of the trapping potential.

Refroidissement d&#39;un gaz ultrafroids Fermi Piégé par la conduite Optiquement périodique

We present a cooling method for a cold Fermi gas by parametrically driving atomic motions in a crossed-beam optical dipole trap (ODT). Our method employs ...

A Silicon-tipped Fiber-optic Sensing Platform with High Resolution and Fast Response

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This FOSP relies on a silicon Fabry-Perot interferometer (FPI) attached to the fiber end, referred to as Si-FOSP in this work. The Si-FOSP generates an interferogram determined by the optical path length (OPL) of the silicon cavity. Measurand alters the OPL and thus shifts the interferogram. Due to the unique optical and thermal properties of the silicon material, this Si-FOSP exhibits an advantageous performance in terms of sensitivity and speed. Furthermore, the mature silicon fabrication industry endows the Si-FOSP with excellent reproducibility and low cost toward practical applications. Depending on the specific applications, either a low-finesse or high-finesse version will be utilized, and two different data demodulation methods will be adopted accordingly. Detailed protocols for fabricating both versions of the Si-FOSP will be provided. Three representative applications and their according results will be shown. The first one is a prototype underwater thermometer for profiling the ocean thermoclines, the second one is a flow meter to measure flow speed in the ocean, and the last one is a bolometer used for monitoring exhaust radiation from magnetically confined high-temperature plasma.

This work reports an innovative silicon-tipped fiber-optic sensing platform (Si-FOSP) for high-resolution and fast-response measurement of a variety of physical parameters, such as temperature, flow, and radiation. Applications of this Si-FOSP span from oceanographic research, mechanical industry, to fusion energy research.

Une plate-forme silicium pointe fibre optique télédétection haute résolution et une réponse rapide

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are degenerated and postselection free. The property of the source is based on the multiple quantum interference effect with a round-trip configuration of a Sagnac interferometer. The quantum interference effects make it possible to use the high generation efficiency of the polarization-entangled photons to process parametric down-conversion, and separate degenerated photon pairs into different optical modes without a postselection requirement. The principle of the optical system was described and experimentally used to measure the fidelity and Bell parameters, and also to characterize the generated polarization-entangled photons from a minimum of six combinations of polarization correlated data. The experimentally obtained fidelity and Bell parameters exceeded the classical local correlation limit and are clear evidence of the generation of unconditional polarization-entangled photons.

We describe an optical system for the generation of unconditional polarization-entangled photons based on multiple quantum interference effects with a detection scheme to estimate the experimental fidelity of generated entangled photons.

Un système photonique pour générer des photons enchevêtrés de polarisation inconditionnelle s'appuyant sur des interférences quantiques multiples

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

Fixed Target Serial Data Collection at Diamond Light Source

Serial data collection is a relatively new technique for synchrotron users. A user manual for fixed target data collection at I24, Diamond Light Source is presented with detailed step-by-step instructions, figures, and videos for smooth data collection.

We present a comprehensive guide to fixed target sample preparation, data collection, and data processing for serial synchrotron crystallography at Diamond beamline I24.

Collecte de données série à cible fixe à la source lumineuse Diamond

Serial data collection is a relatively new technique for synchrotron users. A user manual for fixed target data collection at I24, Diamond Light Source is ...

Biochimie

Optical Recording of Electrical Activity in Guinea-pig Enteric Networks using Voltage-sensitive Dyes

The enteric nervous system (ENS) is a self-contained network with identified functions, capable of performing complex behaviors in isolation. Its neurons (10 to 25 &mu;m in diameter) are arranged in plexuses that are confined to distinct planes of the gut wall 1; the myenteric plexus can be found between the longitudinal and circular muscle layers, and the submucous plexus between the circular muscle layer and the mucosa. Since the effector systems for these plexuses (transporting epithelium, endocrine cells, immune elements, blood vessels and smooth muscle) are also contained within the gut wall, semi-intact preparations can be dissected that preserve individual components of different reflex pathways. The behavior of the effector systems is controlled by the submucous and myenteric plexuses acting in concert. Therefore, detailed knowledge of synaptic interactions within and between ganglia, and of communication between the plexuses, is essential for understanding normal gastrointestinal function. The ENS, as an intact nervous system, is a unique experimental model in which one can correlate molecular and cellular events with the electrical behavior of the neuronal network and its physiological outputs. Because of the quasi-two-dimensional organization of its plexuses, the ENS is particularly well suited for the study of neural networks using multiple site optical recording techniques that employ voltage-sensitive dyes 2,7,8,9. We will illustrate here the use of a relatively new naphthylstyryl-pyridinium dye (di-4-ANEPPDHQ) 3 that offers multiple advantages over its predecessors, including very low phototoxicity, slow rate of internalization, and remarkable chemical stability. When used in conjunction with a camera that permits sub-millisecond time resolution, this dye allows us to monitor the electrical activity of all the neurons in the field of view with a maximal spatial resolution of ~ 2.5 &mu;m at 100X magnification. At lower magnification (10X or 20X), the sacrifice of single-cell resolution is compensated by a gain in perspective, revealing the intricacies of the inter-ganglionic circuitry.

This protocol illustrates how voltage-sensitive dyes enable optical recording of electrical activity from intact neural networks such as the plexuses of the guinea-pig enteric nervous system, with an adjustable resolution that ranges from single-cells to multi-ganglionic circuitry.

Enregistrement optique de l&#39;activité électrique en Guinée-cochon Réseaux entérique en utilisant la tension colorants sensibles

The enteric nervous system (ENS) is a self-contained network with identified functions, capable of performing complex behaviors in isolation. Its neurons ...

Biologie

Optimizing Brillouin Optical Time-Domain Analyzers Based on Gain Spectrum Engineering

Demonstrated is a unique method for sensing performance enhancement in Brillouin optical time-domain analyzers (BOTDA). A Brillouin gain spectrum (BGS) is superimposed with two symmetric Brillouin loss spectra (BLS). This leads to a complex engineered spectrum shape that is more resistant to the sensing system noise. Instead of only one pump and probe interaction as in the conventional BOTDA setup, three optical probe waves are exploited, with one probe located in the BGS and the other two symmetrically in the BLS. Due to the resistance and insensitivity of the engineered spectrum shape to the noise, the sensing performance is enhanced by 60% and the measurand resolution is doubled.

A protocol for Brillouin optical time-domain analyzers based on gain spectrum engineering is presented. Enhancements in the sensing performance, including sensing range and measurand resolution are achieved and the excess Brillouin intensity noise is studied. The protocol introduces a new way to enhance distributed Brillouin sensing performance.

Demonstrated is a unique method for sensing performance enhancement in Brillouin optical time-domain analyzers (BOTDA). A Brillouin gain spectrum (BGS) is ...

Stockage quasi-lumière pour les paquets de données optiques

Résumé

Explorer plus de vidéos

Chapitres dans cette vidéo

Fabrication et caractérisation de guides d'ondes à cristal photonique lumière lente et les cavités

Gradient Echo Quantum Mémoire chaud atomique de vapeur

Quantum État génie de la lumière avec continu-ondes optiques paramétriques oscillateurs

Induite par laser transfert vers l'avant pour Flip-chip emballage de Dies simples

Refroidissement d'un gaz ultrafroids Fermi Piégé par la conduite Optiquement périodique

Une plate-forme silicium pointe fibre optique télédétection haute résolution et une réponse rapide

Un système photonique pour générer des photons enchevêtrés de polarisation inconditionnelle s'appuyant sur des interférences quantiques multiples

Collecte de données série à cible fixe à la source lumineuse Diamond

Enregistrement optique de l'activité électrique en Guinée-cochon Réseaux entérique en utilisant la tension colorants sensibles

Optimizing Brillouin Optical Time-Domain Analyzers Based on Gain Spectrum Engineering