Kwantummikrogolf optyske technology

Kwantummikrogolf optysketechnology
Mikrogolf optyske technologyis in krêftich fjild wurden, dat de foardielen fan optyske en mikrogolftechnology kombinearret yn sinjaalferwurking, kommunikaasje, deteksje en oare aspekten. Konvinsjonele mikrogolffotonyske systemen hawwe lykwols te krijen mei guon wichtige beheiningen, benammen op it mêd 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.

Basisprinsipes fan kwantummikrogolf-optyske technology
De kearn fan kwantummikrogolf-optyske technology is it ferfangen fan 'e tradisjonele optyskefotodetektoryn 'emikrogolffotonkeppelingmei in heechgefoelige ienfoton-fotodetektor. Dit makket it mooglik foar it systeem om te operearjen by ekstreem lege optyske krêftnivo's, sels oant it ienfotonnivo, wylst it ek de bânbreedte potinsjeel fergruttet.
Typyske kwantummikrogolffotonsystemen omfetsje: 1. Boarnen mei ien foton (bygelyks ferswakke lasers 2.Elektro-optyske modulatorfoar it kodearjen fan mikrogolf-/RF-sinjalen 3. Optyske sinjaalferwurkingskomponint 4. Detektors foar ien foton (bygelyks supergeleidende nanodraaddetektors) 5. Tiidôfhinklike elektroanyske apparaten foar it tellen fan ien foton (TCSPC)
Figuer 1 lit de ferliking sjen tusken tradisjonele mikrogolffotonkeppelings en kwantummikrogolffotonkeppelings:

It wichtichste ferskil is it gebrûk fan ienfotondetektors en TCSPC-modules ynstee fan hege-snelheidsfotodiodes. Dit makket it mooglik om ekstreem swakke sinjalen te detektearjen, wylst hopelik de bânbreedte bûten de grinzen fan tradisjonele fotodetektors wurdt skood.

Skema foar it deteksje fan ien foton
It skema foar it detektearjen fan ienige fotonen is tige wichtich foar kwantummikrogolffotonsystemen. It wurkprinsipe is as folget: 1. It periodike triggersignaal dat syngronisearre is mei it mjitten sinjaal wurdt nei de TCSPC-module stjoerd. 2. De detektor foar ienige fotonen stjoert in searje pulsen út dy't de detektearre fotonen fertsjintwurdigje. 3. De TCSPC-module mjit it tiidsferskil tusken it triggersignaal en elk detektearre foton. 4. Nei ferskate triggerlussen wurdt it histogram fan 'e deteksjetiid fêststeld. 5. It histogram kin de golffoarm fan it orizjinele sinjaal rekonstruearje. Wiskundich kin oantoand wurde dat de kâns om in foton op in bepaald momint te detektearjen evenredich is mei it optyske fermogen op dat momint. Dêrom kin it histogram fan 'e deteksjetiid de golffoarm fan it mjitten sinjaal sekuer fertsjintwurdigje.

Wichtige foardielen fan kwantummikrogolf optyske technology
Yn ferliking mei tradisjonele mikrogolf-optyske systemen hat kwantummikrogolffotonika ferskate wichtige foardielen: 1. Ultrahege gefoelichheid: Detekteart ekstreem swakke sinjalen oant it nivo fan ien foton. 2. Ferheging fan bânbreedte: net beheind troch de bânbreedte fan 'e fotodetektor, allinich beynfloede troch de timingjitter fan 'e ienfotondetektor. 3. Ferbettere anty-ynterferinsje: TCSPC-rekonstruksje kin sinjalen filterje dy't net oan 'e trigger fêstmakke binne. 4. Legere rûs: Foarkom de rûs feroarsake troch tradisjonele fotoelektryske deteksje en fersterking.