Optik fiberlerde dejenere dört dalga karışımı ve kuvantum gürültüsü analizi

Abstract

Although parametric amplifiers and oscillators represent a relatively old fieldof theorical research, parametric amplifiers using optical fibers has attractedattention recently. In this thesis, nonlinearities in optical fibers are generallydiscussed and parametric amplification and parametric oscillation processes,which are a couple of applications of these nonlinearities are studied. The sourceof parametric process in optical fibers is four wave mixing. Classical coupledfield equations of four wave mixing for degenerate and nondegenerate cases areanalyzed and numerically solved after normalization of the coupled equations.By using the results of the coupled equation analysis, quantum noise analysisin fiber optic parametric amplifiers and oscillators using degenerate four wavemixing is done and it is numerically shown that there exists amplitude squeezingin both amplifiers and oscillators.

Parametrik amfiler ve osilatörler teorik olarak uzun süredir araştırılan bir alanolsa da, fiberler kullanılarak yapılan parametrik amfiler daha yeni yeni dikkatçekmeye başlamıştır. Bu tezde, fiberlerde görülen doğrusal olmayan davranışlargenel olarak anlatılmış ve bu davranışların uygulamalarından olan parametrikyükseltme ve parametrik osilasyon işlemleri incelenmiştir. Optik fiberlerdeparametrik işlemin kaynağı dört dalga karışımıdır. Dört dalga karışımındadejenere ve dejenere olmayan durumlar için klasik bağlaşık alan denklemleriçıkarılıp, dejenere durum için bağlaşık denklemler normalize edilip sayısal olarakçözümlemesi yapılmıştır. Bu denklemlerin analiz sonuçları kullanılarak, dejeneredört dalga karışımını kullanan fiber optik parametrik amfi ve osilatörlerdekuvantum gürültüsü analizi yapıldıktan sonra hem amfilerde hem de osilatörlerdegenlik sıkıştırması olan bölgeler bulunduğu sayısal olarak gösterilmiştir.