Excess noise in optical parametric oscillator

Apesar de ser um experimento bem conhecido na literatura relacionada ao estudo da informação quântica, o Oscilador Paramétrico Ótico (OPO) operando acima do limiar não forneceu sempre os resultados esperados por sua teoria, pois apresentava excesso de ruído na fase de seus feixes, de origem desconhecida. Neste trabalho apresentamos de forma sistemática a teoria padrão do Oscilador Paramétrico Ótico no contexto quântico. Além disso, introduzimos um modelo ad-hoc para o excesso de ruído de fase do OPO que reproduz os resultados obtidos em nossos experimentos. Em nosso modelo, inserimos um ruído na fase de cada feixe do OPO proporcional a intensidade dos campos intracavidade. Este ruído apresenta correlações não perfeitas entre os feixes, como foi demonstrado experimentalmente. Apesar de desconhecidas a origem desse excesso de ruído, temos indicações de que ele é causado por centros expalhadores de luz no cristal do OPO devido a presença de fônons de origem térmica.In spite of the fact that the Optical Parametric Oscillator (OPO) is one of the most known experiments related with quantum information research, its experimental results did not have a good agreement with the theory, in the above threshold regime, because of an unexpected excess noise in the phase quadrature on its beams. In this work we sistematicaly present the quantum theory of OPO. Moreover, we introduce an ad-hoc model for the excess noise in the phase quadrature in the OPO that reproduces our experimental data. In our model, the excess noise in the phase quadrature is proportional of the intensity of each OPO beam. This noise presents non-perfect correlations among the fields, as is experimentaly observed. Despite of the unknown origin of this excess noise, we have some indications that it is caused by scattering centers produced by fonons of thermal origin