Abschlussbericht zum Teilvorhaben "Zeit- und Frequenzsuperauflösung" im Verbundprojekt "Application-ready superresolution in space and frequency" (ApresSF)

Abstract

Im Rahmen des QuantERA Verbundes ApresSF untersuchte die Universität Paderborn (UPB) in diesem Teilprojekt superaufgelöste Messungen in Zeit und Frequenz. Gemäß dem Arbeitsplan wurden Limitierungen für die tatsächlich erreichbare spektrale und zeitliche Auflösung untersucht. Als Hauptbeschränkung wurde die endliche Phasenanpassungsbreite der verwendeten nichtlinear-optischen Bauteile identifiziert. Konsequenterweise wurde ein Ansatz entwickelt, diese Bandbreite zu limitieren ohne Messsignal zu verlieren. Der Ansatz basiert auf gekoppelten Wellenleiterresonatoren und verspricht eine Verringerung der Phasenanpassungsbandbreite um mehrere Größenordnungen für realistische Herstellungsparameter. Weiterhin wurde untersucht, inwiefern optimierte Bauteile eine höhere Effizienz zulassen. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Kohärenz auf superaufgelöste Messungen untersucht. Vor Projektbeginn war bekannt, dass Superauflösung für zwei inkohärente Quellen erreicht werden kann. Allerdings war nicht klar, inwiefern Kohärenz dieses Ergebnis beeinflusst. Zusammen mit Verbundpartner konnte gezeigt werden, dass Superauflösung auch bei Kohärenz erreichbar ist und optimale Messungen für inkohärente Quellen auch für (partiell) kohärente Quellen weiter optimal sind. Die Arbeiten in diesem Projekt verliefen überwiegend gemäß der Teilvorhabenbeschreibung. Allerdings konnte die finale experimentelle Demonstration eines resonanten Quantenpulsgatters für Superauflösung nicht während der Projektdauer gezeigt werden. Dies wird derzeit im Nachgang des Projekts fertiggestellt.

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