Квантмикротолкундуу оптикалыктехнология
Микротолкундуу оптикалык технологиясигналдарды иштеп чыгуу, байланыш, сезүү жана башка аспектилерде оптикалык жана микротолкундуу технологиянын артыкчылыктарын бириктирген кубаттуу талаага айланды. Бирок, кадимки микротолкундуу фотоникалык системалар, өзгөчө өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана сезгичтик жагынан кээ бир негизги чектөөлөргө туш болушат. Бул кыйынчылыктарды жеңүү үчүн изилдөөчүлөр кванттык микротолкундуу фотониканы изилдей башташты – бул кванттык технологиянын концепцияларын микротолкундуу фотониканы айкалыштырган кызыктуу жаңы тармак.
Кванттык микротолкундуу оптикалык технологиянын негиздери
Кванттык микротолкундуу оптикалык технологиянын өзөгү салттуу оптиканы алмаштыруу болуп саналатфотодетекторичиндемикротолкундуу фотон шилтемесижогорку сезгичтүү бир фотон фотодетектор менен. Бул системага өтө төмөн оптикалык кубаттуулук деңгээлинде, атүгүл бир фотондук деңгээлге чейин иштөөгө мүмкүндүк берет, ошол эле учурда өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатат.
Типтүү кванттык микротолкундуу фотон системалары төмөнкүлөрдү камтыйт: 1. Бир фотондуу булактар (мисалы, аттенуацияланган лазерлер 2.Электроптикалык модулятормикротолкундуу/RF сигналдарын коддоо үчүн 3. Сигналды оптикалык иштетүү компоненти4. Жалгыз фотондук детекторлор (мисалы, супер өткөргүч нано зым детекторлору) 5. Убакыттан көз каранды жалгыз фотонду эсептөө (TCSPC) электрондук аппараттары
1-сүрөт салттуу микротолкундуу фотон шилтемелери менен кванттык микротолкундуу фотон байланыштарынын салыштыруусун көрсөтөт:
Негизги айырмачылык - жогорку ылдамдыктагы фотодиоддордун ордуна жалгыз фотон детекторлорун жана TCSPC модулдарын колдонуу. Бул өтө начар сигналдарды аныктоого мүмкүндүк берет, ошол эле учурда өткөрүү жөндөмдүүлүгүн салттуу фотодетекторлордун чегинен ашат деп үмүттөнөбүз.
Жалгыз фотонду аныктоо схемасы
Жалгыз фотонду аныктоо схемасы кванттык микротолкундуу фотон системалары үчүн абдан маанилүү. Иштөө принциби төмөнкүчө: 1. Өлчөнгөн сигнал менен синхрондоштурулган мезгилдүү триггер сигналы TCSPC модулуна жөнөтүлөт. 2. Жалгыз фотондук детектор табылган фотондорду чагылдырган бир катар импульстарды чыгарат. 3. TCSPC модулу триггер сигналы менен ар бир табылган фотондун ортосундагы убакыт айырмасын өлчөйт. 4. Бир нече триггер циклинен кийин аныктоо убактысынын гистограммасы түзүлөт. 5. Гистограмма баштапкы сигналдын толкун формасын реконструкциялай алат. Математикалык жактан, берилген убакытта фотонду табуу ыктымалдыгы ошол убактагы оптикалык күчкө пропорционалдуу экенин көрсөтсө болот. Демек, аныктоо убактысынын гистограммасы өлчөнгөн сигналдын толкун формасын так көрсөтө алат.
Кванттык микротолкундуу оптикалык технологиянын негизги артыкчылыктары
Салттуу микротолкундуу оптикалык системаларга салыштырмалуу кванттык микротолкундуу фотониканын бир нече негизги артыкчылыктары бар: 1. Ультра жогорку сезгичтик: Бир фотондун деңгээлине чейин өтө начар сигналдарды аныктайт. 2. Өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу: фотодетектордун өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен чектелбейт, бир гана фотондук детектордун убакыт жытынан таасир этет. 3. Күчөтүлгөн анти-кийлигишүү: TCSPC реконструкциясы триггерге бекитилбеген сигналдарды чыпкалай алат. 4. Төмөнкү ызы-чуу: салттуу photoelectric аныктоо жана күчөтүү менен шартталган ызы-чуу кач.
Посттун убактысы: 27-август-2024