Spatio-Temporal Correlations of Photons from a Pseudo-Thermal Source
https://doi.org/10.47612/0514-7506-2023-90-2-287-298
Abstract
On the basis of algorithms that take into account the features of a high-speed time-resolving matrix of single photon detectors, the spatio-temporal correlation properties of a pseudo-thermal light source with nanoand microsecond time resolution are studied. It is shown that the change in the degree of coherence of the second order of radiation scattered on a rotating disk with irregularities of different scales can be represented universally using a nonlinear hyperbolic mapping. Based on the presented method, the change in correlations during the transition of the generated photon flux from coherent to pseudo-thermal is studied.
About the Authors
V. S. StarovoitovBelarus
Minsk
V. N. Chizhevsky
Belarus
Minsk
D. B. Horoshko
Belarus
Minsk
S. Ya. Kilin
Belarus
Minsk
References
1. Б. И. Степанов. Введение в современную оптику, в 4-х т., Минск, Наука и техника (1991)
2. Е. М. Брумберг, С. И. Вавилов. Изв. АН СССР, VII сер., 7 (1933) 919—941
3. С. И. Вавилов. Микроструктура света: Исследования и очерки, Москва, АН СССР (1950)
4. R. J. Glauber. Phys. Rev., 130 (1963) 2529
5. С. Я. Килин. Квантовая оптика. Поля и их детектирование, Минск, Навука i тэхнiка (1990)
6. L. Mandel, E. Wolf. Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press (1995)
7. R. Hanbury Brown, R. Q. Twiss. Nature, 177 (1956) 27—29
8. S. Chopra, L. Mandel. Phys. Rev. Lett., 30 (1973) 60
9. O. A. Ivanova, T. S. Iskhakov, A. N. Penin, M. V. Chekhova. Quantum Electron., 36 (2006) 951—956
10. B. Blauensteiner, I. Herbauts, S. Bettelli, A. Poppe, H. Hubel. Phys. Rev. A, 79 (2009) 063846
11. P. R. Tapster, J. G. Rarity. J. Mod. Opt., 45 (1998) 595
12. D. B. Horoshko, S. De Bièvre, G. Patera, M. I. Kolobov. Phys. Rev. A, 100 (2019) 053831
13. C. Santori, D. Fattal, J. Vuckovic, G. S. Solomon, Y. Yamamoto. Nature, 419 (2002) 594—597
14. X.-L. Chu, S. Götzinger, V. Sandoghdar. Nat. Photonics, 11 (2017) 58—62
15. B. Rodiek, M. Lopez, H. Hofer, G. Porrovecchio, M. Smid, X.-L. Chu, S. Gotzinger, V. Sandoghdar, S. Lindner, C. Becher, S. Kuck. Optica, 4 (2017) 71—76
16. J. Shi, G. Patera, D. B. Horoshko, M. I. Kolobov. J. Opt. Soc. Am. B, 37, N 12 (2020) 3741—3753
17. D. S. Mogilevtsev, V. S. Shchesnovich. Opt. Lett., 35 (2010) 3375
18. Квантовая криптография: идеи и практика, под ред. С. Я. Килина, Д. Б. Хорошко, А. П. Низовцева, Минск, Беларуская навука (2007)
19. М. М. Эскандери, Д. Б. Хорошко, С. Я. Килин. Журн. прикл. спектр., 86, № 5 (2019) 717—720 [M. M. Eskandari, D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 806—809]
20. S. L. Braunstein, H. J. Kimble. Phys. Rev. Lett., 80 (1998) 869
21. D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. Phys. Rev. A, 61 (2000) 032304
22. С. Я. Килин. УФН, 169 (1999) 507
23. M. Avenhaus, K. Laiho, M. V. Chekhova, C. Silberhorn. Phys. Rev. Lett., 104 (2010) 063602
24. А. В. Белинский, Д. Н. Клышко. ЖЭТФ, 105 (1994) 487—493
25. R. Bennink, S. Bentley, R. Boyd. Phys. Rev. Lett., 89 (2002) 113601
26. A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, L. A. Lugiato. Phys. Rev. A, 70 (2004) 013802
27. A. Gatti, M. Bache, D. Magatti, E. Brambilla, F. Ferri, L. A. Lugiato. J. Mod. Opt., 53, N 5-6 (2006) 739—760
28. А. С. Чиркин. Письма в ЖЭТФ, 103, № 4 (2016) 309—313
29. L. Gasparini, M. Zarghami, H. Xu, L. Parmesan, M. M. Garcia, M. Unternährer, B. Bessire, A. Stefanov, D. Stoppa, M. Perenzoni. IEEE Int. Solid-State Circuits Conference-(ISSCC) (2018) 98—100
30. M. Zarghami, L. Gasparini, M. Perenzoni L. Pancheri. Instruments, 3, N 3 (2019) 38—49
31. W. Martienssen, E. Spiller. Am. J. Phys., 32 (1964) 919—926
32.
33. B. Crosignani, B. Daino, P. Di Porto. J. Appl. Phys., 42 (1971) 399—403
34. Y. Cai, Y. Chen, J. Yu, X. Liu, L. Liu. Chapter Three – Generation of Partially Coherent Beams, Ed. Taco D. Visser, Progress in Optics, Elsevier, 62 (2017) 157—223
35. Дж. Гудмен. Введение в Фурье-оптику, Москва, Мир (1970)
Review
For citations:
Starovoitov V.S., Chizhevsky V.N., Horoshko D.B., Kilin S.Ya. Spatio-Temporal Correlations of Photons from a Pseudo-Thermal Source. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2023;90(2):287-298. (In Russ.) https://doi.org/10.47612/0514-7506-2023-90-2-287-298