Quantum միկրոալիքային օպտիկական տեխնոլոգիա

Քվանտմիկրոալիքային օպտիկականտեխնոլոգիա
Միկրոալիքային օպտիկական տեխնոլոգիադարձել է հզոր դաշտ, համատեղելով օպտիկական եւ միկրոալիքային տեխնոլոգիայի առավելությունները ազդանշանային մշակման, հաղորդակցման, զգայուն եւ այլ ասպեկտների մեջ: Այնուամենայնիվ, պայմանական միկրոալիքային ֆոտոնիկ համակարգերը բախվում են որոշ հիմնական սահմանափակումների, հատկապես թողունակության եւ զգայունության առումով: Այս մարտահրավերները հաղթահարելու համար հետազոտողները սկսում են ուսումնասիրել Quantum Microwave Photonics- ը `հետաքրքիր նոր դաշտ, որը համատեղում է քվանտային տեխնոլոգիայի հասկացությունները միկրոալիքային ֆոտոնիկայով:

Քվանտային միկրոալիքային օպտիկական տեխնոլոգիայի հիմունքներ
Quantum միկրոալիքային օպտիկական տեխնոլոգիայի հիմքը ավանդական օպտիկական փոխարինելն էֆոտոդետրեկտորմեջՄիկրոալիքային ֆոտոնային հղումբարձր զգայունության միայնակ ֆոտոն ֆոտոդետեկտորով: Սա հնարավորություն է տալիս համակարգին գործել չափազանց ցածր օպտիկական էներգիայի մակարդակներում, նույնիսկ մեկ-ֆոտոնի մակարդակի վրա, մինչդեռ նաեւ պոտենցիալ աճող թողունակությունը:
Բնորոշ քանակությամբ միկրոալիքային ֆոտոնային համակարգերը ներառում են. 1: Միակ ֆոտոնի աղբյուրներ (օրինակ, լազերներ)Էլեկտրական օպտիկական մոդուլատորՄիկրոալիքային / ՌԴ ազդանշանները կոդավորելու համար 3. Օպտիկական ազդանշանային մշակման բաղադրիչ 4: Մեկ ֆոտոնային դետեկտորներ (օրինակ, գերհաղորդիչ Nanowire դետեկտորներ) 5. Ժամանակի կախված մեկտեղանոց ֆոտոնային հաշվիչ (TCSPC) էլեկտրոնային սարքեր
Գծապատկեր 1-ը ցույց է տալիս ավանդական միկրոալիքային ֆոտոնային հղումների եւ քվանտային միկրոալիքային ֆոտոնային հղումների համեմատությունը.

Առանցքային տարբերությունը լայն ֆոտոնային դետեկտորների եւ TCSPC մոդուլների օգտագործումն է `գերարագ ֆոտոդիոդների փոխարեն: Սա հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել չափազանց թույլ ազդանշանների հայտնաբերումը, միեւնույն ժամանակ հուսով եմ, որ թողունակությունը մղում է ավանդական ֆոտոդետրեկտորների սահմաններից դուրս:

Photon- ի հայտնաբերման մեկ սխեման
Ֆոտոնի հայտնաբերման մեկ սխեման շատ կարեւոր է քվանտային միկրոալիքային ֆոտոն համակարգերի համար: Աշխատանքային սկզբունքը հետեւյալն է. 1: Չափիչ ազդանշանի հետ համաժամեցված պարբերական ձգան ազդանշանը ուղարկվում է TCSPC մոդուլ: 2-ը: Միակ ֆոտոնի դետեկտորը դուրս է բերում մի շարք իմպուլսներ, որոնք ներկայացնում են հայտնաբերված ֆոտոնները: 3. TCSPC մոդուլը չափում է ձգանման ազդանշանի եւ յուրաքանչյուր հայտնաբերված ֆոտոնի միջեւ ժամանակի տարբերությունը: 4. Մի քանի ձգան հանգույցներից հետո ստեղծվել է հայտնաբերման ժամանակի պատմագրությունը: 5. Histogram- ը կարող է վերակառուցել բնօրինակ ազդանշանի ալիքը: Հետեւաբար, հայտնաբերման ժամանակի պատմագրությունը կարող է ճշգրիտ ներկայացնել չափված ազդանշանի ալիքը:

Քվանտային միկրոալիքային օպտիկական տեխնոլոգիաների հիմնական առավելությունները
Միկրոալիքային օպտիկական ավանդական համակարգերի համեմատությամբ, Quantum Microwave Photonics- ը ունի մի քանի հիմնական առավելություն. 1: Ուլտրա-բարձր զգայունություն. 2-ը: թողունակության բարձրացում. Չի սահմանափակվում ֆոտոդետեկտորի թողունակությամբ, միայն տուժել է միայնակ ֆոտոնի դետեկտորի ժամկետը: 3. Ընդլայնված հակաընդհատում. TCSPC- ի վերակառուցումը կարող է զտել այն ազդանշանները, որոնք փակված չեն ձգան: 4. Ավելի ցածր աղմուկ. Խուսափեք ավանդական ֆոտոէլեկտրական հայտնաբերման եւ ուժեղացման առաջացած աղմուկից: