重复信号的无源、无噪声强度放大
光学
2014-07-14 v1
摘要
信号强度放大对于启动物理过程、诊断、传感、通信和科学测量至关重要。在传统放大过程中，信号通过使用外部电源的有源增益过程倍增信号载流子来实现放大。然而，对于重复波形，放大所需的足够能量通常存在于信号本身中。在这种情况下，不必要的外部电源被浪费，且信号会因伴随有源增益过程的噪声和失真而进一步退化。我们展示了重复光脉冲波形的无噪声强度放大，增益从 2 到约 20，无需使用有源增益，而是通过回收输入重复信号中已存储的能量来实现。这种“绿色”方法利用色散诱导的自成像 (Talbot) 效应，将原始信号能量精确地重新分配到更少的复制波形中。该方法仅需在时域和频域对输入信号的相位分布进行适当操控。此外，我们通过实验展示了我们的无源放大器如何对波列进行实时平均，以减少输入脉冲列上存在的噪声波动，并将脉冲的消光比提高至高于噪声底约无源增益因子的水平。最后，我们的技术适用于任何光谱区域或波动系统中的重复波形，包括声学、机械和量子概率波形，对于这些系统，有源放大方法难以实施或根本不存在。
引用
@article{arxiv.1407.3032,
title = {Passive, Noiseless, Intensity Amplification of Repetitive Signals},
author = {R. Maram and J. van Howe and M. Li and J. Azaña},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.3032},
year = {2014}
}
备注
24 pages, 9 figures