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實驗名稱：線性相干反饋控制系統(tǒng)的實驗研究 測試設備：高壓放大器、示波器、低通濾波器、控制器、光電探頭、壓電陶瓷等。 實驗過程： 圖2：光場加載調制信號后的波形圖。1-Errorsingal為誤差信號；2-Pr和3-Conj分別為加載2kHz信號調制后的探針光和共軛光波形。 實驗結果： 圖3：保持放大器泵浦功率不變，研究不同反饋系數(shù)k條件下，系統(tǒng)輸出光場的強度差壓縮。縱坐標為噪聲功率，橫坐標為掃描時間。泵浦功率為85mW，注入探針光功率為30µW。圖(a)，(b)和(c)分別表示當反饋系數(shù)k為0，0.2和0.4時，系統(tǒng)輸出光場的強度差噪聲頻譜（曲線A）和對應的散射噪聲極限（曲線B）。紅色直線代表這各個曲線的噪聲平均值。 實驗結果如圖3所示，黑色曲線B為歸一化后的散粒噪聲極限，藍色曲線A為歸一化后輸出光場的強度差噪聲，紅色直線代表著各個曲線歸一化后平均噪聲水平強度。如圖3(a)所示，當k=0時，系統(tǒng)沒有反饋，可以看做單個非相位敏感的四波混頻過程，此時系統(tǒng)產生了-2.30dB的強度差壓縮。當k=0.2時，系統(tǒng)產生了-4.03dB的強度差壓縮，如圖3(b)。當繼續(xù)增大反饋為k=0.4時，系統(tǒng)產生了-1.19dB的強度差壓縮，如圖3(c)。可以看到，隨著反饋強度的增加，系統(tǒng)的強度差噪聲也隨之發(fā)生變化。另外在一定反饋情況下，反饋控制可以使系統(tǒng)的強度差壓縮增大；然而繼續(xù)增大反饋強度，系統(tǒng)的強度差壓縮程度反而降低，甚至低于無反饋情況，發(fā)生了過度反饋的現(xiàn)象。 圖4：在放大器泵浦功率分別為65mW，75mW，85mW情況下，不同反饋系數(shù)k下，系統(tǒng)輸出光場的強度差壓縮。縱坐標為強度差壓縮IDS，橫坐標為反饋系數(shù)k。實線為實驗得強度差壓縮，虛線為理論考慮系統(tǒng)損耗情況下的強度差壓縮。假設原子池中探針光和共軛光的透射系統(tǒng)分別為Ta=0.9，Tb=0.95，光路傳輸損耗為l=0.18，探測效率為η=0.9。紅色點狀：65mW；藍色正方形：75mW；綠色棱形：85mW。 如圖4所示。從圖中可以得到，在不同泵浦功率情況下，各自都存在一個最優(yōu)的反饋參數(shù)k∗，能夠使得系統(tǒng)的量子特性最大化。當P=65mW時，k∗在[0.25,0.35]間，系綜最大強度差壓縮為|2.65dB；當P=75mW時，k∗在[0.20,0.30]間，系綜最大強度差壓縮為徦3.54dB；當P=85mW時，k∗在[0.15,0.25]間，系綜最大強度差壓縮為|4.03dB。我們也測量了其他泵浦功率下的情況，發(fā)現(xiàn)泵浦功率越大，最優(yōu)反饋系數(shù)k∗越小，這個從理論計算中也可以推導出來，實際測量結果和理論模擬趨勢相同，但在絕對數(shù)值上存在大約1dB的偏移，這可能是由于其他損耗導致的。 高壓放大器推薦：ATA-7020 圖：ATA-7020高壓放大器指標參數(shù) 本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產品詳情請持續(xù)關注我們。西安安泰電子Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產品線，且具有相當規(guī)模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。高壓放大器https://www.aigtek.com/products/bk-gyfdq.html |
