Quantum magnetron optyske technology

Quantummagnetron optysketechnology
Microwave optyske technologyis in krêftich fjild wurden, en kombinearret de foardielen fan optyske en mikrogolftechnology yn sinjaalferwurking, kommunikaasje, sensing en oare aspekten. Konvinsjonele fotonyske systemen foar mikrogolf hawwe lykwols te krijen mei guon wichtige beheiningen, foaral yn termen fan bânbreedte en gefoelichheid. Om dizze útdagings te oerwinnen, begjinne ûndersikers kwantummikrogolffotonika te ferkennen - in spannend nij fjild dat de konsepten fan kwantumtechnology kombinearret mei mikrogolffotonika.

Fundamentals of quantum microwave optical technology
De kearn fan quantum magnetron optyske technology is te ferfangen de tradisjonele optyskefotodetektoryn demagnetron foton keppelingmei in hege gefoelichheid ien foton fotodetektor. Dit lit it systeem operearje op ekstreem lege optyske krêftnivo's, sels oant it single-photon-nivo, wylst ek de bânbreedte potinsjeel tanimme.
Typyske kwantummikrogolffotonsystemen omfetsje: 1. Single-photon boarnen (bgl. attenuated lasers 2.Electro-optyske modulatorfoar kodearring magnetron / RF sinjalen 3. Optical sinjaal ferwurkjen component4. Single photon detectors (bgl
Figuer 1 lit de fergeliking sjen tusken tradisjonele mikrogolffotonkeppelings en kwantummikrogolffotonkeppelings:

It wichtichste ferskil is it gebrûk fan single photon detectors en TCSPC modules ynstee fan hege-snelheid fotodiodes. Dit makket de deteksje fan ekstreem swakke sinjalen mooglik, wylst hooplik de bânbreedte boppe de grinzen fan tradisjonele fotodetektors drukke.

Skema foar ien fotondeteksje
It single photon-deteksjeskema is heul wichtich foar kwantummikrogolffotonsystemen. It wurkprinsipe is as folget: 1. It periodike trigger-sinjaal syngronisearre mei it mjitten sinjaal wurdt stjoerd nei de TCSPC-module. 2. De single photon detector útfiert in rige fan pulses dy't fertsjintwurdigje de ûntdutsen fotonen. 3. De TCSPC-module mjit it tiidferskil tusken it triggersinjaal en elke ûntdutsen foton. 4. Nei ferskate triggerloops wurdt it deteksjetiidhistogram fêststeld. 5. It histogram kin de golffoarm fan it orizjinele sinjaal rekonstruearje. Wiskundich kin oantoand wurde dat de kâns op it ûntdekken fan in foton op in bepaald momint evenredich is mei de optyske krêft op dat stuit. Dêrom kin it histogram fan 'e deteksjetiid de golffoarm fan it mjitten sinjaal sekuer fertsjintwurdigje.

Wichtige foardielen fan quantum mikrogolf optyske technology
Yn ferliking mei tradisjonele magnetron optyske systemen, quantum magnetron photonics hat ferskate wichtige foardielen: 1. Ultra-hege gefoelichheid: Detektearret ekstreem swak sinjalen del nei de single photon nivo. 2. Bânbreedte ferheging: net beheind troch de bânbreedte fan de photodetector, allinnich beynfloede troch de timing jitter fan de single photon detector. 3. Ferbettere anty-ynterferinsje: TCSPC-rekonstruksje kin sinjalen filterje dy't net op 'e trekker sletten binne. 4. Legere lûd: Avoid it lûd feroarsake troch tradisjonele fotoelektryske deteksje en fersterking.