ved-kan-til-4.html
vb 504544 DTU bog
5 / 54
det
vil sige, at lyssignalet, som krypteringsnøglen sendes i, skal sendes ved
infrarøde bølgelængder, men når det skal detekteres, skal det være i det synlige område, se figur 5. firebølgeblanding giver mulighed for at ændre lysets bølgelængde, såfremt man kan få fasetil
pasningen til at stemme. men jo større bølgelængdeområde, man ønsker at konvertere signaler over, desto mere kompli- ceret er fasetilpasningen, og sammenlignet med ski? imellem bølgelængdekanaler i transmissionsvinduet ved ca. 1450 ? 1600 nanometer (se figur 1) er ski?et fra disse bølgelængder til synligt lys et stort spring. et andet problem er, at små bølgelængdeski? i transmissions- vinduet, hvori fasetilpasning ikke er noget problem, bliver forstyrret af andre ulineære effekter, for eksempel raman spredning, som er vekselvirkning mellem lys og molekylesvingninger i fibermaterialet. raman spredning kan bruges til at designe optiske forstærkere (og til spektroskopi), men i relation til firebølgeblanding bidrager effekten med en betydelig mængde støj. for at overkomme disse udfordringer og muliggøre sikker kommunikation i fremtiden arbejder vi i vores forsk- ningsgruppe dels på at analysere avancerede egenskaber ved firebølgeblanding og dels på at finde måder hvorpå fasetilpasning kan opnås over store bølgelængdeski?. der findes forskellige konfigurationer af firebølgeblanding, som vist på figur 6; én særlig egenskab ved firebølge- blanding er, at den i konfigurationerne (c) og (d) er kvantetilstandsbevarende. dette er yderst vigtigt for distribution af kvantenøgler, da nøglen således er bevaret figur 5: principskitse over transmission af en krypteringsnøgle i en kvantetilstand. nøglen genereres ved at kvante-forbundne fotoner udsendes fra en gruppe af atomer ved fx 400 ? 700 nm, hvorefter de konverteres til 1550 nm, og efter transmission konver- teres de tilbage til ca 600 nm, hvor de kan detekteres effektivt. figur 6: eksempler på konfigurationer af firebølgeblanding. diagrammerne (a) og (b), som er degenererede, fordi den midterste bølge bidrager med to fotoner, giver optisk forstærkning af de små signaler. diagrammerne (c) og (d) giver frekvenskonvertering. de grå pile angiver hvilken vej fotoner går under firebølgeblandingsprocessen. fakta-boks om lysledere en lysleder er en optisk komponent, som består af mindst to materialer med forskelligt brydnings- indeks, hvis formål det er at begrænse lysets udbredelse rumligt. den mest udbredte lysleder i verden er den optiske fiber, som er lavet af glas og bruges til at sende lyssignaler over små og store afstande. på figuren ses tværsnittet af en optisk fiber, hvor det mørkere blå område markerer et lidt højere brydningsindeks end i det lysere blå område. det viser sig, at lyset begrænses til at udbrede sig i området med størst brydningsindeks, som ses på figuren til højre. man kan forhøje brydningsindekset af glas svagt ved at dotere med germanium. internettet, som vi kender det i dag, er baseret på at sende information igennem optiske fibre. siden 1980?erne har det været muligt at sende lyspulser over flere hundrede kilometer fiber på grund af det ekstremt lave tab i glas ved bølge- længder omkring 1550 nanometer. 5 at udvælge regnbuens farver
kan-som-tilstande-6.html