Квантоптикии микроволновкатехнология
Технологияи оптикии микроволновкаба майдони пуриктидор табдил ёфтааст, ки афзалиятхои технологияи оптики ва микроволновкаро дар коркарди сигнал, алока, хисси ва дигар чихатхо муттахид менамояд. Бо вуҷуди ин, системаҳои анъанавии фотоникии микроволнӣ бо баъзе маҳдудиятҳои калидӣ рӯ ба рӯ мешаванд, алахусус аз нуқтаи назари фарохмаҷро ва ҳассосият. Барои бартараф кардани ин мушкилот, муҳаққиқон ба омӯхтани фотоникаи микроволнгии квантӣ шурӯъ мекунанд - як соҳаи нави ҷолибе, ки мафҳумҳои технологияи квантиро бо фотоникаи микроволновка муттаҳид мекунад.
Асосҳои технологияи оптикии микромавҷи квантӣ
Асоси технологияи оптикии квантӣ иваз кардани оптикии анъанавӣ мебошадфотодетектордарпайванди фотон микроволновкабо фотодетектори ягонаи фотон ҳассосияти баланд. Ин ба система имкон медиҳад, ки дар сатҳҳои хеле пасти қувваи оптикӣ, ҳатто то сатҳи якфотон кор кунад ва ҳамзамон эҳтимолан фарохмаҷроро афзоиш диҳад.
Системаҳои маъмулии фотонҳои квантӣ иборатанд аз: 1. Сарчашмаҳои якфотонӣ (масалан, лазерҳои сустшуда 2.Модулятори электро-оптикӣбарои рамзгузории сигналҳои печи печи/РБ 3. Компоненти коркарди сигнали оптикӣ4. Детекторҳои ягонаи фотон (масалан, детекторҳои суперноқили нановақоли) 5. Дастгоҳҳои электронии ҳисобкунии фотонҳои ягона (TCSPC) аз вақт вобаста
Дар расми 1 муқоисаи байни пайвандҳои анъанавии фотонҳои микромавҷӣ ва пайвандҳои фотонҳои квантӣ нишон дода шудааст:
Тафовути калидӣ истифодаи детекторҳои ягонаи фотон ва модулҳои TCSPC ба ҷои фотодиодҳои баландсуръат аст. Ин имкон медиҳад, ки сигналҳои бениҳоят заиф муайян карда шаванд ва умедворем, ки фарохмаҷро аз ҳудуди фотодетекторҳои анъанавӣ берун мебарорад.
Нақшаи муайянкунии фотонҳои ягона
Схемаи ягонаи муайянкунии фотон барои системаҳои фотонҳои квантӣ хеле муҳим аст. Принсипи кор чунин аст: 1. Сигнали триггери даврии синхронизатсияшуда бо сигнали ченшуда ба модули TCSPC фиристода мешавад. 2. Детектори ягонаи фотон як қатор импулсҳоро мебарорад, ки фотонҳои ошкоршударо ифода мекунанд. 3. Модули TCSPC фарқияти вақти байни сигнали триггер ва ҳар як фотони ошкоршударо чен мекунад. 4. Пас аз якчанд ҳалқаҳои триггерӣ, гистограммаи вақти муайянкунӣ муқаррар карда мешавад. 5. Гистограмма шакли мавҷи сигнали аслиро аз нав барқарор карда метавонад. Аз ҷиҳати риёзӣ нишон додан мумкин аст, ки эҳтимолияти дарёфти фотон дар вақти муайян ба қувваи оптикии он вақт мутаносиб аст. Аз ин рӯ, гистограммаи вақти муайянкунӣ метавонад шакли мавҷи сигнали ченшавандаро дақиқ нишон диҳад.
Афзалиятҳои асосии технологияи оптикии квантӣ
Дар муқоиса бо системаҳои анъанавии оптикии микромавҷӣ, фотоникаи квантӣ дорои якчанд бартариҳои калидӣ мебошад: 1. Ҳассосияти ултра-баланд: Сигналҳои хеле заифро то сатҳи ягонаи фотон ошкор мекунад. 2. Афзоиши фарохмаҷрои: бо фарохмаҷрои фотодетектор маҳдуд намешавад, танҳо ба ҷиттери вақти детектори ягонаи фотон таъсир мерасонад. 3. Мукаммали зидди дахолат: Таҷдиди TCSPC метавонад сигналҳоеро, ки ба триггер баста нашудаанд, филтр кунад. 4. Садои паст: Аз садое, ки дар натиҷаи муайянкунии анъанавии фотоэлектрикӣ ва пурқувваткунӣ ба вуҷуд омадааст, канорагирӣ кунед.
Вақти интишор: 27 август-2024