Точность различных оптических приборов

Из моего опыта:

Однофотонные детекторы:

Настоящая проблема не в темных счетчиках, а в ложных. Предел дробового шума$\frac{1}{\sqrt{N}}$где N — количество фотонов в поле для когерентного источника (т.е. лазера). Достижение чувствительности Гейзенберга$\frac{1}{{N}}$очень трудно реализовать экспериментально. Эффективность детектора зависит от длины волны, которую вы хотите использовать. Телекоммуникационные/ИК-детекторы намного шумнее (40%), чем синие детекторы (70%).

Однофотонный источник:

Я не думаю, что есть какие-либо коммерчески доступные источники одиночных фотонов. Возможно, вам придется настроить какое-то измерение интерферометрической проекции, чтобы получить его.

Волоконная оптика

Одномодовые волокна довольно надежны. Я бы предложил волокно, поддерживающее поляризацию, если ваши эксперименты касаются поляризации света. Что вы подразумеваете под согласованностью? Вы имеете в виду пространственную когерентность или временную когерентность?

Остальные заполню завтра. :)

Новые комментарии:

Вы пытаетесь продемонстрировать интерференцию между двумя коррелированными фотонами или вы пытаетесь показать, что фотон интерферирует сам с собой? Поскольку вы упомянули BBO, нелинейный кристалл, используемый в параметрическом преобразовании с понижением частоты, я подозреваю, что вы пытаетесь показать последнее. В этом случае вы можете попробовать использовать модифицированный интерферометр Хонга-У-Манделя.

Оптические волокна

Что касается OFC, оптоволоконные светоделители доступны в продаже (проверьте Thorlabs или Newport).

Обнаружение

Я не уверен насчет экранов, но в прошлом использовалась фотопленка. Также обратите внимание, что человеческий глаз сам по себе является очень чувствительным детектором, поэтому сцинтилляционный экран также может работать (не уверен, где вы их возьмете). Если вы ищете дешевые источники APD (лавинный фотодиод), забудьте об этом. Они слишком шумные. Поскольку вы беспокоитесь о точности XYZ, лучшим выбором будет система формирования изображения с ПЗС. Но они будут непомерно дорогими, потому что для поддержания низкого уровня шума они должны быть при температуре жидкого гелия.

Среда

Условия окружающей среды не критичны. Просто выключите весь свет в комнате и накройте фотоприемник картонной коробкой. Ни при каких обстоятельствах однофотонный детектор не должен подвергаться воздействию окружающего света, когда он активен. Это верный способ сжечь его.

Линейные оптические элементы

Никакой специальной оптики не требуется. Конечно, они должны быть покрыты для соответствующей длины волны, но в остальном ничего особенного. Полезно иметь под рукой несколько наборов фильтров нейтральной плотности (аттенюаторов), чтобы играть с интенсивностью входного света. Что касается светоделителей, вы можете использовать либо фиксированное соотношение, либо поляризационные светоделительные кубы.

Нелинейные кристаллы

Нелинейные кристаллы, такие как BBO, больше основаны на потребностях. Просто убедитесь, что они огранены брюстером.

Я отвечу, что знаю

Однофотонные детекторы: я видел, как их называют «детекторами кликов». Насколько они точны? Измеряют ли они каждый входящий фотон или только значительную их часть?

Примерно 50%, сейчас может быть и выше, я думаю.

Если я отправлю один фотон по оптоволоконному кабелю некоторой длины, сколько процентов времени он будет потерян? Если есть разные типы оптоволокна, пожалуйста, дайте мне знать, какой из них лучше всего подходит для этого.

Просто посчитайте коэффициент пропускания T вашего волокна, возьмите 1-T, и вы получите вероятность потерять свой фотон.

Если у меня есть пара параллельно работающих волоконно-оптических кабелей, насколько когерентными они могут поддерживать два когерентных источника? Например, если установить обычный YDSE, подать оптоволокно в щели и подать источник в оптоволокно на расстоянии нескольких s метров, я увижу интерференционную картину?

Если вы используете одномодовое волокно, потери когерентности не будет.

Зеркала/линзы: насколько хороши зеркала для направления одиночных фотонов? Они съедают xyz% фотонов? Нарушают ли они согласованность? Светоделители: та же ситуация, что и с зеркалами.

Я считаю, что ответ тот же, что и для потерь в волокне: всегда есть какие-то потери (отражение на поверхности линзы, поглощение в зеркальном покрытии, рассеяние), поэтому часть фотонов будет потеряна. Они не вызывают проблем с когерентностью.