Four photon parametric amplification

Abstract
An analysis is presented describing four-photon parametric amplification in an unbiased Josephson junction. Central to the theory is the model of the Josephson effect as a nonlinear inductance. Linear, small signal analysis is applied to the « two fluid » model of the Josephson junction. The gain, gain-bandwidth product, high frequency limit and effective noise temperature is calculated for a cavity reflection amplifier. The analysis is extended to multiple (series-connected) junctions and sub-harmonic pumping.

Résumé
Nous présentons l'analyse de l'amplification paramétrique à quatre photons dans une jonction Josephson non polarisée. L'idée centrale de cette théorie est de représenter la jonction Josephson comme une inductance non linéaire. Une analyse linéaire en régime de petits signaux est appliquée au modèle à « deux fluides » de la jonction. Le gain, le produit gain x bande passante, la fréquence limite et la température effective de bruit sont calculés pour un amplificateur à cavité travaillant en réflexion. L'analyse est étendue à un réseau de jonctions (connectées en série) et au pompage subharmonique.