Кванттық микротолқынды оптикалық технология

Сандық өлшемМикротолқынды оптикалықтехнология
Микротолқынды оптикалық технологияҚуатты өріске айналды, оптикалық және микротолқынды пештің артықшылықтарын сигналды өңдеу, қарым-қатынас, сезім және басқа аспектілерде біріктіреді. Алайда, кәдімгі микротолқынды фотоникалық жүйелер, әсіресе өткізу қабілеттілігі мен сезімталдық тұрғысынан кейбір негізгі шектеулерге тап болады. Осы сынақтарды жеңу үшін зерттеушілер кванттық микротолқынды фотониканы зерттей бастайды - кванттық технология туралы ұғымдарды микротолқынды фотониктермен үйлестіре бастайды.

Кванттық микротолқынды оптикалық технология негіздері
Кванттық микротолқынды оптикалық технологияның өзегі дәстүрлі оптикалық ауыстыру болып табыладыфотодетекторішіндеМикротолқынды фотон сілтемесіжоғары сезімталдықпен бір фотоде фотодетекторы бар. Бұл жүйеге өте төмен оптикалық деңгей деңгейлерінде, тіпті бір фотон деңгейіне дейін жұмыс істеуге, сонымен қатар өткізу қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік береді.
Кванттық микротолқынды фотолар жүйелеріне мыналар кіреді: 1. Бір фотон көздері (мысалы, 2 лазерлер).Электро-оптикалық модуляторМикротолқынды пеш / RF сигналдарын кодтау үшін 3. Сигналды оптикалық өңдеу компоненті4. Бір фотон детекторлары (мысалы, суперкондинг Nanowire детекторлары) 5. Уақытқа тәуелді жеке фотон санау (TCSPC) электрондық құрылғылар
1-сурет дәстүрлі микротолқынды фотоннан жасалған фотосуреттер мен кванттық микротолқынды фотон сілтемелерін салыстырады:

Негізгі айырмашылық - жоғары жылдамдықты фотодиодтардың орнына бір фотон детекторлары мен TCSPC модульдерін қолдану. Бұл өте әлсіз сигналдарды анықтауға мүмкіндік береді, ал өткізу қабілеттілігін дәстүрлі фотодетерлердің шегінен тыс итермелейді.

Бір фотонды анықтау схемасы
Кванттық микротолқынды фотон жүйелері үшін бір фотонның анықтамасы схемасы өте маңызды. Жұмыс принципі: 1. Өлшенген сигналмен синхрондалған периодты триггер сигналы TCSPC модуліне жіберіледі. 2. Бір фотон детекторы анықталған фотондарды білдіретін серияларды шығарады. 3. TCSPC модулі триггер сигналы мен әр анықталған фотон арасындағы уақыт айырмашылығын өлшейді. 4. Бірнеше триггерден кейін анықтау уақыты гистограммасы орнатылған. 5. Гистограмма түпнұсқа сигналдың толқындық пішінін қайта құра алады. Сондықтан, анықтау уақытының гистограммасы өлшенген сигналдың толқын пішінін дәл көрсете алады.

Кванттық микротолқынды оптикалық технологияның негізгі артықшылықтары
Кванттық микротолқынды оптикалық жүйелермен салыстырғанда, кванттық микротолқынды фотоника бірнеше негізгі артықшылықтарға ие: 1. Ультра жоғары сезімталдық: өте әлсіз сигналдарды бір фотон деңгейіне дейін анықтайды. 2 3. Кедергіге қарсы жақсартылған: TCSPC қайта құру триггерге жабылмаған сигналдарды сүзгіден шығарады. 4. Төменгі шу: дәстүрлі фотоэлектрлікті анықтау және күшейту нәтижесінде пайда болған шуылдан аулақ болыңыз.