Квантоптикаи микроволновкатехнология
Технологияи оптикии микроволновкаба як соҳаи пуриқтидор табдил ёфтааст, ки бартариҳои технологияи оптикӣ ва микроволновкаро дар коркарди сигнал, муошират, ҳискунӣ ва дигар ҷанбаҳо муттаҳид мекунад. Бо вуҷуди ин, системаҳои анъанавии фотоникии микроволновка бо баъзе маҳдудиятҳои калидӣ, бахусус аз ҷиҳати паҳнои банд ва ҳассосият, рӯбарӯ мешаванд. Барои бартараф кардани ин мушкилот, муҳаққиқон ба омӯзиши фотоникаи микроволновкаи квантӣ шурӯъ мекунанд - як соҳаи нави ҷолиб, ки мафҳумҳои технологияи квантиро бо фотоникаи микроволновка муттаҳид мекунад.
Асосҳои технологияи оптикии микроволновкаи квантӣ
Асоси технологияи оптикии микроволновкаи квантӣ иваз кардани оптикаи анъанавӣ мебошад.фотодетектордарпайванди фотонии микроволновкабо фотодетектори як фотонии ҳассосияти баланд. Ин ба система имкон медиҳад, ки дар сатҳҳои хеле пасти қувваи оптикӣ, ҳатто то сатҳи як фотон, кор кунад ва дар айни замон эҳтимолан паҳнои бандро афзоиш диҳад.
Системаҳои маъмулии фотонии микроволновкаи квантӣ инҳоро дар бар мегиранд: 1. Манбаъҳои якфотонӣ (масалан, лазерҳои сустшуда 2.Модулятори электрооптикӣбарои рамзгузории сигналҳои печи микроволновка/РФ 3. Ҷузъи коркарди сигнали оптикӣ 4. Детекторҳои фотонии якка (масалан, детекторҳои наносимии фавқуттаҳдид) 5. Дастгоҳҳои электронии ҳисобкунии фотонии якка (TCSPC) вобаста ба вақт
Дар расми 1 муқоисаи байни пайвандҳои фотонии анъанавии микроволновка ва пайвандҳои фотонии микроволновкаи квантӣ нишон дода шудааст:
Тафовути калидӣ истифодаи детекторҳои як фотон ва модулҳои TCSPC ба ҷои фотодиодҳои баландсуръат аст. Ин имкон медиҳад, ки сигналҳои хеле заиф муайян карда шаванд ва дар айни замон, умедворем, ки паҳнои банд аз ҳудуди детекторҳои анъанавӣ берун меравад.
Нақшаи ошкоркунии фотони ягона
Нақшаи ошкоркунии фотонҳои ягона барои системаҳои фотонҳои микроволновкаи квантӣ хеле муҳим аст. Принсипи корӣ чунин аст: 1. Сигнали даврии триггер, ки бо сигнали ченшуда ҳамоҳанг карда шудааст, ба модули TCSPC фиристода мешавад. 2. Детектори фотони ягона як силсила импулсҳоро мебарорад, ки фотонҳои ошкоршударо нишон медиҳанд. 3. Модули TCSPC фарқияти вақтро байни сигнали триггер ва ҳар як фотони ошкоршударо чен мекунад. 4. Пас аз якчанд ҳалқаҳои триггер, гистограммаи вақти ошкоркунӣ муқаррар карда мешавад. 5. Гистограмма метавонад шакли мавҷи сигнали аслиро барқарор кунад. Аз ҷиҳати математикӣ нишон додан мумкин аст, ки эҳтимолияти ошкор кардани фотон дар вақти муайян ба қувваи оптикӣ дар он вақт мутаносиб аст. Аз ин рӯ, гистограммаи вақти ошкоркунӣ метавонад шакли мавҷи сигнали ченшударо дақиқ нишон диҳад.
Афзалиятҳои асосии технологияи оптикии микроволновкаи квантӣ
Дар муқоиса бо системаҳои оптикии анъанавии микроволновка, фотоникаи микроволновкаи квантӣ якчанд бартариҳои калидӣ дорад: 1. Ҳассосияти ултрабаланд: Сигналҳои хеле заифро то сатҳи ягонаи фотон муайян мекунад. 2. Афзоиши паҳнои банд: бо паҳнои банди фотодетектор маҳдуд намешавад, танҳо аз ларзиши вақтии детектори ягонаи фотон таъсир мегирад. 3. Такмили зиддихалал: Бозсозии TCSPC метавонад сигналҳоеро, ки ба триггер қулф нашудаанд, филтр кунад. 4. Садои пасттар: Аз садое, ки аз ошкоркунӣ ва тақвияти фотоэлектрикии анъанавӣ ба вуҷуд меояд, худдорӣ кунед.
Вақти нашр: 27 августи соли 2024