Abstract

We report on the detection of picosecond pulsed squeezed light generated by an optical parametric amplification in a periodically poled MgO:LiNbO3 waveguide. By using a temporally shaped local oscillator in a balanced homodyne detection, we obverved the squeezing of 5.0dB below the shot noise level. The squeezing level at the exit of the waveguide was estimated to be 9.7±0.8dB.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Loudon and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 34, 709 (1987).
    [CrossRef]
  2. S. L. Braunstein and P. van Loock, Rev. Mod. Phys. 77, 513 (2005).
    [CrossRef]
  3. M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
    [CrossRef]
  4. J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. Y. Eto, Y. Zhang, and T. Hirano, Opt. Express 19, 1360(2011).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
    [CrossRef]
  10. T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).
  11. R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. M. E. Anderson, M. Beck, M. G. Raymer, and J. D. Bierlein, Opt. Lett. 20, 620 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  13. D. K. Serkland, M. M. Fejer, R. L. Byer, and Y. Yamamoto, Opt. Lett. 20, 1649 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. G. Kanter, P. Kumar, R. Roussev, J. Kurz, K. Parameswaran, and M. Fejer, Opt. Express 10, 177 (2002).
    [PubMed]
  15. B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).
  16. Y. Eto, T. Tajima, Y. Zhang, and T. Hirano, Opt. Express 16, 10650 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. M. G. Raymer, P. D. Drummond, and S. J. Carter, Opt. Lett. 16, 1189 (1991).
    [CrossRef] [PubMed]
  18. M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
    [CrossRef] [PubMed]
  19. Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
    [CrossRef]
  20. H. P. Yuen and V. W. S. Chan, Opt. Lett. 8, 177 (1983).
    [CrossRef] [PubMed]
  21. R. Okubo, M. Hirano, Y. Zhang, and T. Hirano, Opt. Lett. 33, 1458 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]

2011 (2)

Y. Eto, Y. Zhang, and T. Hirano, Opt. Express 19, 1360(2011).
[CrossRef] [PubMed]

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

2010 (4)

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (2)

2007 (1)

Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005 (1)

S. L. Braunstein and P. van Loock, Rev. Mod. Phys. 77, 513 (2005).
[CrossRef]

2002 (1)

1995 (3)

1993 (1)

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

1991 (1)

1987 (3)

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

R. Loudon and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 34, 709 (1987).
[CrossRef]

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

1983 (1)

Anderson, M. E.

Beck, M.

M. E. Anderson, M. Beck, M. G. Raymer, and J. D. Bierlein, Opt. Lett. 20, 620 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Benichi, H.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Bierlein, J. D.

Braunstein, S. L.

S. L. Braunstein and P. van Loock, Rev. Mod. Phys. 77, 513 (2005).
[CrossRef]

Byer, R. L.

Calkins, B.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Carter, S. J.

Chan, V. W. S.

Clement, T. S.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Danzmann, K.

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

Drummond, P. D.

M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

M. G. Raymer, P. D. Drummond, and S. J. Carter, Opt. Lett. 16, 1189 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Eto, Y.

Faridani, A.

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Fejer, M.

Fejer, M. M.

Fujii, G.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Fukuda, D.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Furusawa, A.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Furuta, T.

Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
[CrossRef]

Gerrits, T.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Glancy, S.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Grangier, P.

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

Grangier, Philippe

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Hayasaka, K.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Hirano, M.

Hirano, T.

Huntington, E.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Inoue, S.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Kanter, G.

Knight, P. L.

R. Loudon and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 34, 709 (1987).
[CrossRef]

Knill, E.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Kumar, P.

Kurimura, S.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Kurz, J.

LaPorta, A.

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

Lastzka, N.

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

Laurat, J.

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Lee, N.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Lita, A. E.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Loudon, R.

R. Loudon and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 34, 709 (1987).
[CrossRef]

Mehmet, M.

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

Migdall, A. L.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Miller, A. J.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Mirin, R. P.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Nam, S. W.

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Namekata, N.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Neergaard-Nielsen, J. S.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Okubo, R.

R. Okubo, M. Hirano, Y. Zhang, and T. Hirano, Opt. Lett. 33, 1458 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
[CrossRef]

Ourjoumtsev, A.

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Parameswaran, K.

Potasek, M. J.

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

Raymer, M. G.

M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

M. E. Anderson, M. Beck, M. G. Raymer, and J. D. Bierlein, Opt. Lett. 20, 620 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

M. G. Raymer, P. D. Drummond, and S. J. Carter, Opt. Lett. 16, 1189 (1991).
[CrossRef] [PubMed]

Roussev, R.

Sasaki, M.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Schnabel, R.

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

Serkland, D. K.

Slusher, R. E.

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

Smithey, D. T.

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Tajima, T.

Takahashi, H.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Takahashi, K.

Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
[CrossRef]

Takahashi, Y.

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Takeda, S.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Takeno, Y.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Takeoka, M.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Takeuchi, M.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Tualle-Brouri, R.

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Vahlbruch, H.

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

van Loock, P.

S. L. Braunstein and P. van Loock, Rev. Mod. Phys. 77, 513 (2005).
[CrossRef]

Wakui, K.

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

Webb, J.

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

Werner, M. J.

M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Yamamoto, Y.

Yuen, H. P.

Yurke, B.

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

Zhang, Y.

J. Mod. Opt. (1)

R. Loudon and P. L. Knight, J. Mod. Opt. 34, 709 (1987).
[CrossRef]

Nat. Photon. (1)

N. Namekata, Y. Takahashi, G. Fujii, D. Fukuda, S. Kurimura, and S. Inoue, Nat. Photon. 4, 655 (2010).
[CrossRef]

Opt. Express (3)

Opt. Lett. (5)

Phys. Rev. (1)

T. Gerrits, S. Glancy, T. S. Clement, B. Calkins, A. E. Lita, A. J. Miller, A. L. Migdall, S. W. Nam, R. P. Mirin, and E. Knill, Phys. Rev. 82, 031802(R) (2010).

Phys. Rev. A (4)

M. Mehmet, H. Vahlbruch, N. Lastzka, K. Danzmann, and R. Schnabel, Phys. Rev. A 81, 013814 (2010).
[CrossRef]

B. Yurke, P. Grangier, R. E. Slusher, and M. J. Potasek, Phys. Rev. A 35, 3586(R) (1987).

M. J. Werner, M. G. Raymer, M. Beck, and P. D. Drummond, Phys. Rev. A 52, 4202 (1995).
[CrossRef] [PubMed]

Y. Zhang, T. Furuta, R. Okubo, K. Takahashi, and T. Hirano, Phys. Rev. A 76, 012314 (2007).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

J. S. Neergaard-Nielsen, M. Takeuchi, K. Wakui, H. Takahashi, K. Hayasaka, M. Takeoka, and M. Sasaki, Phys. Rev. Lett. 105, 053602 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

R. E. Slusher, P. Grangier, A. LaPorta, B. Yurke, and M. J. Potasek, Phys. Rev. Lett. 59, 2566 (1987).
[CrossRef] [PubMed]

D. T. Smithey, M. Beck, M. G. Raymer, and A. Faridani, Phys. Rev. Lett. 70, 1244 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

Rev. Mod. Phys. (1)

S. L. Braunstein and P. van Loock, Rev. Mod. Phys. 77, 513 (2005).
[CrossRef]

Science (2)

N. Lee, H. Benichi, Y. Takeno, S. Takeda, J. Webb, E. Huntington, and A. Furusawa, Science 332, 330 (2011).
[CrossRef] [PubMed]

A. Ourjoumtsev, R. Tualle-Brouri, J. Laurat, and Philippe GrangierScience 312, 83 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic diagram of the experimental setup. The solid arrows (dotted arrows) and filled circles (empty circles) indicate the polarization direction of the light at wavelength of 1064 nm ( 532 nm ). PBS, polarizing beam splitter; λ / 2 , half-waveplate; λ / 4 , quarter-waveplate; VA, variable attenuator.

Fig. 2
Fig. 2

I p dependence of the measured noise levels, where I p indicate the output pump average power from the PPLNWG1. (a) Antisqueezing levels. (b) Squeezing levels. The triangles and circles are the measured noise levels with and without the pulse shaping for LO pulses, respectively.

Fig. 3
Fig. 3

5.0 dB squeezing observed with the pulse shaping techniques.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

S ± = η ( e ± 2 c I p ) + 1 η ,

Metrics