Faserverstaerker, Unschaerfe, Welle contra Teilchen, Schwebungssignale,...

ahl

das verschiebt aber die Amplituden der beiden Frequenzen. Auf der Frequenz mit vielen Photonen ist die Amplitude dann sehr hoch, auf der mit wenigen Photonen sehr niedrig, da bleibt nicht mehr viel vom Schwebungssignal =FCbrig.

wie gesagt, in Experimentalphysik bin ich nicht ganz so firm, da kann ich dir deswegen nicht viel zu sagen.

keine Ahnung. Aber die Spezifikation f=FCr eine Photodiode besagt, dass die Photodiode Intensit=E4ten in der Zeitdom=E4ne messen soll, ist sie nat=FCrlich auch so gebaut, dass sie diese Spezifikation erf=FCllt.

z.B.

=E4hm... ich hatte dieses Buch auch nur angegeben, weil du mich irritiert hast, als du von einer Verst=E4rkung eines Photons und dann von emittierten Photonen gesprochen hast, da dachte ich irgendwie, du w=FCrdest von der Emission aus einer Laserquelle reden. Als mir dann auffiel, dass du stattdessen von der Messung in der Photodiode sprachst, habe ich vergessen, die Buchempfehlung wieder rauszunehmen.

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Gregor Scholten
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Ok, dann ist es nicht "ganz woanders" sondern nur "woanders" :-)

So hart an die Grenzen ging das bei uns nie. Wir hatten immer eine (weitgehend) kohaerente Laserquelle und mein Job war es dann die Reflektionen von Gratings anzufahren und rauszufischen. Das lief auch im zig MHz Bereich ab, aber nicht 100MHz.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Moin!

Ja.

Dochdoch, es kommt ein Gleichanteil drauf, aber das Signal ist größer als wenn beide Intensitäten gleich klein wären. Ich kanns aber nur als Welle zeigen:

Seien E1,E2 die Amplituden der elektrischen Feldstärke zweier Wellen mit den Leistung P1,P2 und den Kreisfrequenz w1,w2. So überlagern sich die Feldstärken zu

E(t) = E1 sin(w1 t) + E2 sin(w2 t).

Die momentan detektierte Leistung ist sich quadratisch zur Feldstärke

P(t) ~ E²(t)

= (E1 sin(w1 t) + E2 sin(w2 t))²

= E1² sin²(w1 t) + E2² sin²(w2 t) + 2 E1 E2 sin(w1 t) sin(w2 t)

= E1² (1 - cos²(2 w1 t)) + E2² (1 - cos²(2 w2 t)) + 2 E1 E2 ( cos((w1-w2)t) + cos((w1+w2)t) ).

Der Detektor kann davon nur die Gleichanteile E1² und E2² und den Anteil bei niedriger Frequenz 2 E1 E2 cos((w1-w2)t) ausgeben. Also gilt für den Detektorstrom in Abhängigkeit der Leistung:

Idet(t) ~ P1 + P2 + 2 sqrt(P1 P2) cos((w1-w2)t). -----------

Darum bringt es immernoch was, auch kleine verfügbare Intensitäten von Licht der einen Frequenz mit hohen Intensitäten von Licht der anderen Frequenz zu mischen. Und zwar solange, bis das Quantenrauschen des Gleichanteils der hohen Intensität das elektronische Rauschen von Detektor und Verstärker überwiegt - was aber meist mehr Licht ist, als der Detektor verträgt.

Hm natürlich, sie interessiert sich ja nicht für die Frequenz, solange sie überhaupt dafür empfindlich ist. Beim Faserverstärker hingegen... besteht sowohl bezüglich der Zeit als auch der Frequenz eine Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal.

Nein, das bezog sich auf den Faserverstärker. Also auf die Frage, wenn vorn Licht reinkommt und auf der Strecke verstärkt wird, und die stimulierte Emission jedes einzelnen der mehr und mehr hinzukommenden Photonen bei scharfer Frequenz ja zeitlich sehr unbestimmt ist, ob da nicht ein langgezogener Puls rauskommen müsste.

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

Michael Eggert schrieb:

s

N=F6. Dass das klassische Wellenmodell und das klassische Teilchenmodell sich ausschliessen, ist altbekannt. Das Schrotrauschen beweisst zwar, dass Materie aus Quanten besteht, aber nicht das klassische Teilchenmodell.

Ganz im Gegenteil kann man die elektromagnetische WW sehr gut klassisch modellieren und ger=E4t auch nicht in Probleme, wenn man nur ber=FCcksichtigt, dass Emission und Absorbtion in Quanten erfolgt (halbklassisches Modell).

Praktisch sind Schwebungseffekte nur bei etwa gleichstarken Quellen zu beobachten.

Ja.

Deine Unendlichkeit ist ziemlich kurz.

Auch nur einen Spike.

Unendlich. Es hat doch eine klar definierte Frequenz. Du musst Dir allerdings dar=FCber im Klaren sein, dass Ein-Photonen-Zust=E4nde auch nur rein theoretische Konstrukte sind.

Praktisch hast Du immer nur Mischungen: entweder aus dem Null-Photonen- Zustand und dem Ein-Photonen-Zustand, oder aber aus dem Ein-Photonen- Zustand und diversen Mehr-Photonen-Zust=E4nden.

Hm, so kommt's eben praktisch raus. Die Energie des angeregten Zustands ist genauso unscharf definiert.

.

Was, bittesch=F6n ist ein ASE?

r

Ich weiss leider nicht, wovon Du redest.

r

Auch wenn ich Deinen Gedankengang nicht nachvollziehen kann, weisst Du selbst, dass das nicht geht.

Gr=FCsse, Volker Meyer

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Volker Meyer

Amplified Spontaneous Emission. Manche nennen es auch Superluminiscence

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Kai-Martin Knaak
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kai-martin knaak

Moin!

Das stimmt nicht. Wie ich hier im Thread gezeigt hatte, ist die Amplitude des modulierten Photodiodenstroms proportional zum geometrischen Mittelwert der beiden optischen Eingangsleistungen. In der Praxis werden daher optische Signale kleiner Leistung _gerade_ mit optischen Signalen großer Leistung gemischt, um das elektrische Signal über das Verstärkerrauschen zu lupfen.

Wieso? "pro Sekunde" ist eine Rate, jede Sekunde ein Photon bis in alle Ewigkeit ist in meinen Augen ziemlich unendlich. Aber das war auch genauso wie das einmalige Photon nur ein Gedankenspiel für den Extremfall.

Und irgendwie muss man dann vom einzelnen zu vielen Photonen vom Spike zum Schwebungssignal kommen.

Sollte man eigentlich meinen.

Na hoffentlich, sonst würde ein Photon ja kaum was treffen, dessen Energie _genau_ seiner Frequenz entspricht und sich zur stimulierten Emission einfindet.

Amplified spontaneous emission, das optische Hintergrundrauschen eines Faserverstärkers. Zum Glück ist es sehr breitbandig, lässt sich also zunächst mal über Interferenzfilter um die Nutzfrequenz herum stark eingrenzen.

Sorry - nein, weiß ich nicht. Unter der Annahme, daß das Schrotrauschen des verstärkten Lichts und die gefilterte ASE klein gegenüber dem Schrotrauschen des von vornherein starken Lichts sind, warum nicht?

Gruß, Michael.

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Michael Eggert

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