Michael Eggert
Guest
Sat Aug 07, 2010 6:38 pm
Volker Meyer wrote:
Moin!
Quote:
Praktisch sind Schwebungseffekte nur bei etwa gleichstarken Quellen zu
beobachten.
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.
Quote:
Wie schaut nun das Signal aus, wenn nur wenige Photonen - oder sagen
wir, als Grenzfall, ein einziges Photon - einer Frequenz mit vielen
Photonen einer anderen Frequenz zusammentreffen? Nach dem Modell der
elektromagnetischen Welle käme immernoch ein Schwebungssignal heraus.
Ja.
Allerdings so kurz, wie das Signal dauert. Nur wie lange "dauert" ein
Photon? Okay, nehmen wir ein Signal unendlicher Dauer: Ein Photon pro
Sekunde.
Deine Unendlichkeit ist ziemlich kurz.
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.
Quote:
Das gibt gemäß der Welle ein schönes Schwebungssignal, klar
tief im Rauschen, aber trotzdem ist es theoretisch ein Sinus, der da
vom Rauschen überlagert wird.
Und nach dem Teilchenmodell? Da würde das einzelne Photon alleine
einen Spike je Sekunde machen. Und zusammen mit dem Licht der anderen
Frequenz?
Auch nur einen Spike.
Und irgendwie muss man dann vom einzelnen zu vielen Photonen vom Spike
zum Schwebungssignal kommen.
Quote:
Was zum Henker ist bitte delta_t beim Photon?
Unendlich. Es hat doch eine klar definierte Frequenz.
Sollte man eigentlich meinen.
Quote:
Nun hat mich genau dieses im Zusammenhang mit Faserverstärkern
interessiert, und siehe da, dort wird delta_t mit der Lebensdauer der
angeregten Zustände gleichgesetzt. Das hat mich doch sehr verwundert,
da es hierbei gar nicht mehr um eine Frequenzunschärfe des empfangenen
Photons geht.
Hm, so kommt's eben praktisch raus. Die Energie des angeregten
Zustands ist genauso unscharf definiert.
Na hoffentlich, sonst würde ein Photon ja kaum was treffen, dessen
Energie _genau_ seiner Frequenz entspricht und sich zur stimulierten
Emission einfindet.
Quote:
Was, bitteschön ist ein ASE?
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.
Quote:
So gesehen würde der Verstärker das Signal und das Schrotrauschen in
gleicher Weise verstärken. Wäre das gesamte Rauschen aber nach wie vor
vom Detektor und dem Schrotrauschen des leistungsstärkeren Lichts bei
der anderen Frequenz dominiert, müsste dann im obigen Beispiel
trotzdem ein SNR-Gewinn von nahezu 30 dB (abzüglich Rauschzahl des
Verstärkers?) drin sein?
Auch wenn ich Deinen Gedankengang nicht nachvollziehen kann, weisst Du
selbst, dass das nicht geht.
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.
