AM FREE-SPACE RESONANTLY ENHANCED AMPLITUDE MODULATORS フリースペース共振強化振幅変調器

変更されたレーザー特性：偏光/振幅

光のような横波電磁波は、伝播方向に垂直に振動する結合された電場と磁場から成ります。通例、電磁波の「偏光」とは、電場の方向を指します。この電場の方向が明確に定義されている場合、その光は偏光していると言われます。電場の向きに応じて、以下のように区別されます：

- 線形偏光：光の電場は伝播方向に沿って単一の平面内で振動します。
- 円偏光：電場は伝播方向を中心に円を描きながら回転します。回転方向により、左回りまたは右回りの円偏光と呼ばれます。
- 楕円偏光：光の電場は楕円を描きます。

数学的には、光が完全に偏光しているか否かに応じて、ジョーンズ計算またはミュラー計算が使用されます。


結合：共振

QUBIGの共振変調器は、電気光学結晶を共振回路を介してRF入力コネクタに結合しています。この高Qタンク回路は、入力信号を増幅するために使用され、結果として必要とされるRF電力を減少させ、所望の変調深度を達成します。インピーダンス整合ネットワークは、反応性の結晶負荷を50オームの入力に変換します。

レーザー光への影響：偏光 / 振幅変調

電気光学振幅変調器（AM）は、本質的には天然の複屈折をゼロまたは補正した一つまたは複数の電気光学結晶から構成されるポッケルスセルです。結晶に電場を適用すると、普通の屈折率と特異屈折率の両方に変化が生じ、電場依存の複屈折を引き起こし、透過する光ビームの偏光状態が変化します。この方法では、電気光学結晶は適用される電場に線形に依存する遅延を持つ可変波長板として機能します。変調器の後に線形偏光子を配置すると、偏光子を通過するビームの強度は、適用される電圧の線形変化に伴い準正弦波状に変動します。πラジアンの遅延を生じさせるために必要な電圧は、半波電圧または単にVπと呼ばれます。

Lock-In Detection

ロックイン検出
振幅変調器とロックインアンプの組み合わせは、空気汚染や高度に毒性のあるガス／材料を測定するために一般的に使用される光ガス検出器など、超高精度分光法アプリケーションに適しています。さらに、科学研究において、急速な強度変調は例えばリュードベリ原子や中性原子、イオン、分子からなる超低温量子ガスにおける量子状態遷移を駆動するための一般的で確立された方法です。

LiDAR

LiDAR（Light Detection And Ranging）は、パルスレーザー光でターゲットを照射し、センサーで反射されたパルスを測定することにより、対象物までの距離を測定する測量方法です。レーザーの帰還時間と波長の違いを利用して、ターゲットのデジタル3次元表現を作成することができます。LiDARは、ラジオ波の代わりにレーザーを使用するレーダーに相当します。QUBIGの振幅変調器は、超高速レーザー強度変調を生成するための有用なツールです。

Single Photon Multiplexing

単一光子の多重化
パラメトリック単一光子源は、フォトニック統合の可能性から大規模量子ネットワークに適した候補です。光スイッチは、これらの源の本質的に確率的な性質を克服するために光子のアクティブな多重化に使用され、ほぼ決定論的な操作を実現します。スイッチング自体は、高い光透過率と消滅比を持つ高速偏光変調器によって達成されます。

Magnetometry

磁力計測
原子磁力計は、変調された光（ベル・ブルーム磁力計）を用いて原子の磁気双極子遷移を励起し、外部磁場に関して原子スピンのコヒーレントな歳差運動周波数を測定することにより、外部磁場を検出します。SQUID（超伝導量子干渉装置）と並んで、原子磁力計は医療、基本的な対称性のテスト、宇宙探査、核磁気共鳴信号の検出など、多くの重要な分野で使用されている最も感度の高い磁力計の一つです。