同一个 dB 数,问法不同
它们报光源端,我们报探测器端;它们给结论,我们给能复算的账。
| 同一件事 | 常见问法 | 我们的问法 |
|---|---|---|
| 做到了多少 | 光源输出几 dB 压缩 | 探测器上还剩几 dB |
| 够不够用 | 和理论极限比 | 和你这条链路的损耗比 |
| 差在哪里 | 再提高压缩度 | 哪一项损耗最该改 |
| 给什么 | 一个结论 | 一份带复现包的账 |
| 算不出时 | 给个乐观区间 | 写「不适用」,并说明为什么 |
这套问法不评价技术路线,也不预测器件性能。它只回答一个问题:按你报的数,应该得到什么。
不算,误差比方案本身还大
压缩度从光源出发,经过光学元件、模式匹配、光纤、端面、探测器,每一段都在扣。 这个扣法不是线性的:损耗越大,同样的压缩度越不值钱。三个数说明问题。
量 → 算 → 判
一张表把账摆平,一套判据给出裁决,一份证书让人能复核。
把损耗摆到桌面上
输入压缩度、模式失配、孔径、端面、探测效率,逐项填。几何能算的项不用等测量。
把账算到探测器端
一项一项折成份额相加,再换成有效压缩。同时算出这条链路的地板,以及离地板还差多少。
给出裁决与排序
够不够、该改哪一项、要达标得把总损耗压到多少。结论落成一份带复现包的证书。
六个问题,每个都有确定的答案
还剩几 dB
给定输入与各项损耗,探测器端的有效压缩是多少——不是光源端的标称值。
该改哪一项
按可回收量排序,告诉你钱该花在镀膜、探测器,还是不必再动几何。
要多少损耗才够
要 9 dB,总损耗必须压到 2.88%。这句话可以直接写进任务书。
公差该定多严
偏移、角度、孔径比、端面反射各自的上限;三项叠加又该怎么分。
能不能被别人复算
数据、算式、偏差、边界、复现包,三级符合性。复算不出来就不算数。
哪些项不必实测
模式失配、有限孔径、端面耦合,可以从几何直接算出来。
拖两个参数,看还剩多少
默认是 10 dB 输入、30% 损耗——一个很常见的真实工作点。
拿已发表的数据回检
三个案例:两个闭合,一个不闭合——那个不闭合的,正好标出了方法的边界。
| 案例 | 输入 | 观测 | 反解 | 结论 |
|---|---|---|---|---|
| LIGO O3 压缩注入 | 6.0 dB | 3.0 dB | L = 0.334 | 闭合(与其约 30% 链路损耗一致) |
| 压缩光源链路(Vahlbruch 2016) | 源 23.35 dB | 15.3 dB | η = 0.975 | 闭合;另有三项独立吻合(对比度、反压缩、损耗表) |
| SiN 微环 + 片上放大 | 未给 | 4.6 dB | 负值 | 不适用(前置放大使原式失效) |
第三例不是算错,是条件不成立:放大器在损耗之前,噪声被抬高,原本那条传递式不再描述这条链路。 所以规范里加了一条:含前置放大须另报增益与位置。
六样东西,现在就能拿走
规范给口径,预算表给算法,证书给格式,样例给参照。
这些交付物给谁用
设计冻结前
要分预算、定公差。用预算表,一次看清总账与瓶颈。
有人拿来一个数
不敢照信,又不能自己算。用证书,结论可判定、边界写清楚。
审稿人问损耗
想知道自己的数在别人口径下站不站得住。用同一套算式复核。
我们不做什么
一套方法的价值,一半来自它敢说「这里不算」。
只做高斯态、线性损耗、单参数估计
非高斯态与光子计数、多参数联合估计不在范围内,硬套会出错。
不替代计量
我们算的是「按你报的数应该得到什么」,不是「你的器件实际是多少」。后者要实测。
不预测器件性能
材料吸收、探测器响应这类量,我们只接受输入,不替你估。
不推荐技术路线
只核算代价与收益。要不要走这条路,判断留给你。