Téhnologi optik gelombang mikro kuantum

Kuantumoptik gelombang mikrotéknologi
Téhnologi optik gelombang mikroparantos janten widang anu kuat, ngagabungkeun kaunggulan téknologi optik sareng gelombang mikro dina pamrosésan sinyal, komunikasi, panginderaan sareng aspék sanésna. Nanging, sistem fotonik gelombang mikro konvensional nyanghareupan sababaraha watesan konci, khususna dina hal bandwidth sareng sensitivitas. Pikeun ngungkulan tantangan ieu, para panaliti mimiti ngajalajah fotonik gelombang mikro kuantum - widang énggal anu pikaresepeun anu ngagabungkeun konsép téknologi kuantum sareng fotonik gelombang mikro.

Dasar-dasar téknologi optik gelombang mikro kuantum
Inti tina téknologi optik gelombang mikro kuantum nyaéta pikeun ngagantikeun téknologi optik tradisionalfotodetektordi jerotautan foton gelombang mikrokalayan fotodetektor foton tunggal sensitipitas tinggi. Ieu ngamungkinkeun sistem pikeun beroperasi dina tingkat daya optik anu handap pisan, bahkan dugi ka tingkat foton tunggal, bari ogé berpotensi ningkatkeun bandwidth.
Sistem foton gelombang mikro kuantum has ngawengku: 1. Sumber foton tunggal (contona, laser anu dilemahkeun 2.Modulator éléktro-optikpikeun ngodekeun sinyal gelombang mikro/RF 3. Komponen pamrosésan sinyal optik 4. Detektor foton tunggal (contona detektor kawat nano superkonduktor) 5. Alat éléktronik Ngitung foton tunggal anu gumantung kana waktos (TCSPC)
Gambar 1 nunjukkeun babandingan antara tautan foton gelombang mikro tradisional sareng tautan foton gelombang mikro kuantum:

Bédana konci nyaéta panggunaan detektor foton tunggal sareng modul TCSPC tinimbang fotodioda kecepatan tinggi. Ieu ngamungkinkeun deteksi sinyal anu lemah pisan, bari mudah-mudahan ngadorong bandwidth saluareun wates fotodetektor tradisional.

Skéma deteksi foton tunggal
Skéma deteksi foton tunggal penting pisan pikeun sistem foton gelombang mikro kuantum. Prinsip kerjana sapertos kieu: 1. Sinyal pemicu périodik anu disinkronkeun sareng sinyal anu diukur dikirim ka modul TCSPC. 2. Detektor foton tunggal ngaluarkeun runtuyan pulsa anu ngagambarkeun foton anu dideteksi. 3. Modul TCSPC ngukur bédana waktos antara sinyal pemicu sareng unggal foton anu dideteksi. 4. Saatos sababaraha puteran pemicu, histogram waktos deteksi ditetepkeun. 5. Histogram tiasa ngawangun deui bentuk gelombang sinyal aslina. Sacara matematis, tiasa dipidangkeun yén kamungkinan ngadeteksi foton dina waktos anu ditangtukeun sabanding sareng kakuatan optik dina waktos éta. Ku alatan éta, histogram waktos deteksi tiasa sacara akurat ngagambarkeun bentuk gelombang sinyal anu diukur.

Kaunggulan konci téknologi optik gelombang mikro kuantum
Dibandingkeun sareng sistem optik gelombang mikro tradisional, fotonik gelombang mikro kuantum ngagaduhan sababaraha kaunggulan konci: 1. Sensitivitas ultra-luhur: Ngadeteksi sinyal anu lemah pisan dugi ka tingkat foton tunggal. 2. Peningkatan bandwidth: henteu diwatesan ku bandwidth fotodetektor, ngan ukur kapangaruhan ku jitter timing tina detektor foton tunggal. 3. Anti-gangguan anu ditingkatkeun: Rekonstruksi TCSPC tiasa nyaring sinyal anu henteu dikonci kana pemicu. 4. Noise anu langkung handap: Hindarkeun noise anu disababkeun ku deteksi sareng amplifikasi fotolistrik tradisional.