dyfrakcja światła

dyfrakcja światła

dyfrakcja światła

Δθ S1

S2

A1

A2

I

y

S1

S2

Δθ s

L

dyfrakcja światła

x y

z

Ey

E_x

−yE^{^} _y

xEx

^

(a) (b) (c)

E

^x y^

E E

Polaryzacja światła

Polaryzator TA1

Polaryzator 2 = Analizator TA₂

E θ

Ecosθ

Polaryzacja światła

MAGIQ TECH.

ID QUANTIQUE

Bennett and Brassard’s 1984 (BB84)

przejścia elektronowe między orbitami

E

E

E

E

Δ E E

Δ E

ATOM KRYSZTAŁY:

izolator półprzewodnik metal

pasmo przewodnictwa

pasmo walencyjne

E

E

h υ

h υ E

E

h υ ^h υ

h υ E

E

ABSORPCJA

EMISJA SPONTANICZNA

EMISJA WYMUSZONA

Energia Er

w szkle

E

0

1.54 eV 1.27 eV

0.80 eV E

E

E ′

1550 nm 1550 nm

In

980 nm

Przejście bezradiacyjne

Pompa

atomy wzbudzone

zwierciadło częściowo przepuszczalne zwierciadło emisje spontaniczne

emisje wymuszone

promieniowanie

wyjściowe

Rodzaj lasera Ośrodek czynny Długość fali [μm] Typowa moc Pompowanie Gazowe:

argonowy jony argonu 0,48 (niebieski)

0,51 (zielony) od kilku watów do pojedynczych kilowatów

wyładowanie elektryczne helowo-neonowy mieszanina

cząsteczek helu i neonu

0,63 (czerwony) kilkanaście miliwatów j.w.

CO₂ cząsteczki

dwutlenku węgla 10,6 (podczerwień) do kilkudziesięciu

kilowatów j.w.

Cieczowe:

barwnikowy barwniki organiczne np.

rodamina

0,2-1,0 przestrajany w zakresie od nadfioletu przez zakres widzialny do podczerwieni

do około 1 wata światło z lampy wyładowczej lub lasera

Na ciele stałym:

neodymowy jony neodymu w

sieci krystalicznej kryształu granatu lub w szkle

1,06 (podczerwień) dziesiątki watów, maksymalnie do ok. 1 kilowata

światło z lampy wyładowczej, diody lub lasera

półprzewodnikowego tytanowo-szafirowy jony tytanu w

krysztale korundu (szafiru)

0,7-1,1 przestrajany od czerwieni do bliskiej podczerwieni

setki miliwatów w pracy ciągłej lub ultrakrótkie impulsy światła

światło z lasera argonowego

Półprzewodnikowe kryształ

półprzewodnika ze złączem p-n

w zależności od budowy (od niebieskiego do

bliskiej podczerwieni)

ok. 10 miliwatów, maksymalnie

pojedyncze waty (w układach laserów nawet kilowaty)

prąd płynący przez złącze p-n w

kierunku przewodzenia

E

PÓŁPRZEWODNIKI ^:

samoistny typu n typu p

+ΔE

E

+E

+E

E

E

x

p n

E

x

p n

Pole elektryczne -V

E

x

p n

Pole elektryczne +V

Złącze p-n

heterozłącze

Dioda LED

http://britneyspears.ac/lasers.htm

Laser krawędziowy

-0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Re{n}, Im{n}

ω−ω₀

Dyspersja w obszarze absorpcji światła

Złożenie fal monochromatycznych

-2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -1.0

-0.5 0.0 0.5 1.0

kz-ωt

-10 -5 0 5 10

-3 -2 -1 0 1 2 3

A1 A2 A1+A2

kz-ωt

-10 -5 0 5 10

-3 -2 -1 0 1 2 3

A1 A2 A3 A1+A2+A3

kz-ωt

A1 A2 A3 A4 A5

A1+A2+A3+A4+A5

t+

t t

Δ

x=v*

t

x

=v

*

t

-0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Re{n}, Im{n}

ω−ω₀

Dyspersja w obszarze absorpcji światła

-0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15

3 0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Re{n}, Im{n}

ω−ω₀

Dyspersja w obszarze wzmacniania światła (inwersji obsadzeń)

-0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,0

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Re{n}, Im{n}

ω−ω₀

Dyspersja w podwójnym obszarze absorpcji światła

-0,15 -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15

-3,0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

Re{n}, Im{n}

ω−ω₀

Dyspersja w podwójnym obszarze wzmacniania światła

L.J.Wang et al.. Nature 406, 277 (2000)