Оптимизация измерения времени задержки в интерферометре Хонга–Оу–Манделя на основе анализа информации Фишера и экспериментальных данных
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 3 т.18, 2026 года.
Бесплатный доступ
Рассматривается проблема оптимального выбора рабочей точки датчика, построенного на основе интерферометра Хонга–Оу–Манделя (ХОМ) с коллинеарным вырожденным синхронизмом второго типа. Экспериментальные данные о числе совпадений с датчиков одиночных фотонов сравниваются с моделью, построенной на основе приближения, в котором спектральная амплитуда бифотонного поля моделируется бигауссовой функцией. Оценка погрешности определения времени задержки в ХОМ-интерферометре производится на основе границы Крамера–Рао. Для модели интерферометра были вычислены времена задержки, соответствующие минимальной абсолютной и минимальной относительной погрешности. Оказалось, что данные задержки соответствуют областям, в которых расхождение между моделью и экспериментально измеренным числом совпадений составляет порядка 2–3 %. Таким образом, при выборе рабочей точки датчика необходим дополнительный учет отклонения модельной функции числа совпадений от экспериментально наблюдаемой.
Короткий адрес: https://sciup.org/147254784
IDS: 147254784 | УДК: 535.14+519.233 | DOI: 10.14529/mmph260308
Optimization of Time-Delay Measurement in a Hong–Ou–Mandel Interferometer based on Fisher Information Analysis and Experimental Data
The paper addresses the issue of selecting the optimal operating point for a sensor based on a Hong–Ou–Mandel (HOM) interferometer with collinear degenerate type-II phase-matching. Experimental data on coincidence counting rates from single-photon detectors are compared to a model constructed using an approximation where the spectral amplitude of the biphoton field is modeled by a double-Gaussian function. Errors in determining the delay time in the HOM interferometer are estimated based on the Cramér–Rao bound. The delay times corresponding to the minimum absolute and minimum relative errors are calculated for the interferometer model. The authors have found that these delay times occur in the regions where the discrepancy between the model and the experimentally measured coincidence counting rate is approximately 2–3 %. Therefore, when selecting the operating point of the sensor, the deviation between the modeled and experimentally observed coincidence count function should be additionally taken into account.
