Measuring entanglement of photons produced by a pulsed source

A pulsed source of entangled photons is desirable for some applications. Yet, such a source has intrinsic problems arising from the simultaneous arrival of the signal and noise photons to the detectors. These problems are analyzed and practical methods to calculate the number of accidental (or spurious) coincidences are described in detail, and experimentally checked, for the different regimes of interest. The results are useful not only to measure entanglement, but to all the situations where extracting the number of valid coincidences from noisy data is required. As an example of the use of those methods, we present the time-resolved measurement of the Concurrence of the field produced by spontaneous parametric down conversion with pump pulses of duration in the ns-range at a repetition of kHz. The predicted discontinuous evolution of the entanglement at the edges of the pump pulse is observed.Comment: 9 pages, 10 or 7 figures (one of the figures includes 4), 28 Refernce

Features of the extreme events observed in the all-solid state laser with a saturable absorber

Extreme events (sometimes also called optical rogue waves), in the form of pulses of extraordinary intensity, are easily observed in its chaotic regime if the Fresnel number of the cavity is high. This result suggests that the nonlinear interaction among transverse modes is an essential ingredient in the formation of extreme events in this type of lasers, but there is no theoretical description of the phenomenon yet. We report here a set of experimental results on the regularities of these extreme events, to provide a basis for the development of such a description. Among these results, we point out here: i) the decay of the correlation across the transversal section of the laser beam, and ii) the appearance of extreme events even if the time elapsed since the previous pulse is relatively short (in terms of the average inter-pulse separation), what indicates the existence of some unknown mechanism of energy storage. We hypothesize that this mechanism is related with the imperfect depletion of the gain by some of the transversal modes. We also present evidence in support of this hypothesis.Comment: 9 pages, 9 figure

Dinámica de un láser de Ti: Zafiro de femtosegundos

El láser de Ti:Zafiro es la fuente más difundida de pulsos ultracortos en la actualidad. No obstante, y pese a su amplia difusión en vastos campos de aplicaciones, numerosos aspectos de su comportamiento permanecían poco explorados. El presente trabajo está dirigido a un estudio exhaustivo de la dinámica del láser de Ti:Zafiro con mode locking por efecto Kerr. Por un lado se desarrolla un modelo teórico basado en mapas iterativos. Los modos de operación conocidos del láser son naturalmente obtenidos con el mapa que tiene como variables el tamaño del haz, curvatura, duración de pulso, chirp y energía. Se obtienen las regiones de estabilidad de cada modo y se determinan sus comportamientos característicos. Por otro lado se determinan experimentalmente las propiedades estructuralmente estables predichas por el modelo, encontrando pleno acuerdo entre la experiencia y el modelo de mapas. Se muestra experimentalmente que las inestabilidades pulso a pulso en la salida del láser son usuales y pueden afectar alguna de las variables dejando inalteradas las otras. Se describe una forma simple de detectarlas y eliminarlas. A partir de la obtención experimental de series temporales de mode locking de los dos modos pulsados del láser se confirma que el comportamiento del láser responde al caos deterrninístico de baja dimensión y se determina, para cada modo, su ruta al caos. De las series temporales generadas por el mapa se obtienen los mismos atractores que los hallados experimentalmente. Como aplicación de los conocimientos generados se propone un algoritmo de control del caos que permite optimizar las prestaciones del láser, reduciendo la duración de pulso a valores cercanos a los lOfs

Dinámica de un láser de Ti: Zafiro de femtosegundos

El láser de Ti:Zafiro es la fuente más difundida de pulsos ultracortos en la actualidad. No obstante, y pese a su amplia difusión en vastos campos de aplicaciones, numerosos aspectos de su comportamiento permanecían poco explorados. El presente trabajo está dirigido a un estudio exhaustivo de la dinámica del láser de Ti:Zafiro con mode locking por efecto Kerr. Por un lado se desarrolla un modelo teórico basado en mapas iterativos. Los modos de operación conocidos del láser son naturalmente obtenidos con el mapa que tiene como variables el tamaño del haz, curvatura, duración de pulso, chirp y energía. Se obtienen las regiones de estabilidad de cada modo y se determinan sus comportamientos característicos. Por otro lado se determinan experimentalmente las propiedades estructuralmente estables predichas por el modelo, encontrando pleno acuerdo entre la experiencia y el modelo de mapas. Se muestra experimentalmente que las inestabilidades pulso a pulso en la salida del láser son usuales y pueden afectar alguna de las variables dejando inalteradas las otras. Se describe una forma simple de detectarlas y eliminarlas. A partir de la obtención experimental de series temporales de mode locking de los dos modos pulsados del láser se confirma que el comportamiento del láser responde al caos deterrninístico de baja dimensión y se determina, para cada modo, su ruta al caos. De las series temporales generadas por el mapa se obtienen los mismos atractores que los hallados experimentalmente. Como aplicación de los conocimientos generados se propone un algoritmo de control del caos que permite optimizar las prestaciones del láser, reduciendo la duración de pulso a valores cercanos a los lOfs