Квантмикротолкундуу оптикалыктехнология
Микротолкундуу оптикалык технологиясигналдарды иштетүүдө, байланышта, сезүүдө жана башка аспектилерде оптикалык жана микротолкундуу технологиялардын артыкчылыктарын айкалыштырган күчтүү тармакка айланды. Бирок, салттуу микротолкундуу фотондук системалар, айрыкча өткөрүү жөндөмдүүлүгү жана сезгичтиги жагынан, кээ бир негизги чектөөлөргө туш болушат. Бул кыйынчылыктарды жеңүү үчүн изилдөөчүлөр кванттык микротолкундуу фотониканы изилдей башташты - бул кванттык технология түшүнүктөрүн микротолкундуу фотоника менен айкалыштырган кызыктуу жаңы тармак.
Кванттык микротолкундуу оптикалык технологиянын негиздери
Кванттык микротолкундуу оптикалык технологиянын өзөгү салттуу оптикалык технологияны алмаштыруу болуп саналатфотодетекторичиндемикротолкундуу фотон байланышыжогорку сезгичтиктеги бир фотондук фотодетектор менен. Бул системага өтө төмөн оптикалык кубаттуулук деңгээлдеринде, ал тургай бир фотондук деңгээлге чейин иштөөгө мүмкүндүк берет, ошол эле учурда өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатууга мүмкүндүк берет.
Типтүү кванттык микротолкундуу фотон системаларына төмөнкүлөр кирет: 1. Бир фотондук булактар (мисалы, алсыратылган лазерлер 2.Электро-оптикалык модулятормикротолкундуу/ЖЖ сигналдарын коддоо үчүн 3. Оптикалык сигналды иштетүүчү компонент 4. Бир фотондук детекторлор (мисалы, өтө өткөргүч нано зымдуу детекторлор) 5. Убакытка көз каранды бир фотондук эсептөөчү (TCSPC) электрондук түзүлүштөр
1-сүрөттө салттуу микротолкундуу фотон байланыштары менен кванттык микротолкундуу фотон байланыштарынын салыштыруусу көрсөтүлгөн:
Негизги айырмачылык - жогорку ылдамдыктагы фотодиоддордун ордуна бир фотондук детекторлорду жана TCSPC модулдарын колдонуу. Бул өтө алсыз сигналдарды аныктоого мүмкүндүк берет, ошол эле учурда өткөрүү жөндөмдүүлүгүн салттуу фотодетекторлордун чегинен тышкары жылдырат деп үмүттөнөбүз.
Бир фотонду аныктоо схемасы
Бир фотонду аныктоо схемасы кванттык микротолкундуу фотон системалары үчүн абдан маанилүү. Иштөө принциби төмөнкүдөй: 1. Өлчөнгөн сигнал менен синхрондоштурулган мезгилдүү триггер сигналы TCSPC модулуна жөнөтүлөт. 2. Бир фотон детектору аныкталган фотондорду чагылдырган бир катар импульстарды чыгарат. 3. TCSPC модулу триггер сигналы менен ар бир аныкталган фотондун ортосундагы убакыт айырмасын өлчөйт. 4. Бир нече триггер циклдеринен кийин аныктоо убактысынын гистограммасы түзүлөт. 5. Гистограмма баштапкы сигналдын толкун формасын калыбына келтире алат. Математикалык жактан алганда, белгилүү бир убакта фотонду аныктоо ыктымалдуулугу ошол учурдагы оптикалык күчкө пропорционалдуу экенин көрсөтүүгө болот. Ошондуктан, 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. Өтө жогорку сезгичтик: бир фотон деңгээлине чейин өтө алсыз сигналдарды аныктайт. 2. Өткөрүү жөндөмдүүлүгүнүн жогорулашы: фотодетектордун өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен чектелбейт, бир фотон детекторунун убакыт термелүүсү гана таасир этет. 3. Тоскоолдукка каршы күчөтүлгөн: TCSPC реконструкциясы триггерге бекитилбеген сигналдарды чыпкалай алат. 4. Төмөнкү ызы-чуу: Салттуу фотоэлектрдик аныктоо жана күчөтүүдөн келип чыккан ызы-чуудан алыс болуңуз.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 27-августу