Kvantum mikrobølgeovn optisk teknologi

Kvantummikrobølgeovn optiskteknologi
Mikrobølgeovn optisk teknologihar blitt et kraftig felt, og kombinerer fordelene med optisk og mikrobølgeovn teknologi innen signalbehandling, kommunikasjon, sensing og andre aspekter. Imidlertid møter konvensjonelle mikrobølgeovn -fotoniske systemer noen viktige begrensninger, spesielt når det gjelder båndbredde og følsomhet. For å overvinne disse utfordringene begynner forskere å utforske kvantemikrobølgeovn fotonikk - et spennende nytt felt som kombinerer konseptene kvanteteknologi med mikrobølgefotonikk.

Grunnleggende om kvantemikrobølgeovn optisk teknologi
Kjernen i kvantemikrobølgeovn optisk teknologi er å erstatte den tradisjonelle optiskefotodetektoriMikrobølgeovn fotonlinkmed en høyfølsomhet enkelt foton fotodetektor. Dette gjør at systemet kan fungere på ekstremt lave optiske effektnivåer, selv ned til enkeltfotonnivå, samtidig som det øker båndbredden.
Typiske kvantemikrobølgeovn-fotonsystemer inkluderer: 1. En-fotonkilder (f.eks. Substuated lasere 2.Elektrooptisk modulatorFor koding av mikrobølgeovn/RF -signaler 3. Optisk signalbehandlingskomponent4. Enkeltfotondetektorer (f.eks
Figur 1 viser sammenligningen mellom tradisjonelle mikrobølgeovn -koblinger og kvantemikrobølgeovn -fotonlenker:

Nøkkelforskjellen er bruk av enkeltfotondetektorer og TCSPC-moduler i stedet for høyhastighets fotodioder. Dette muliggjør påvisning av ekstremt svake signaler, mens forhåpentligvis skyver båndbredden utover grensene for tradisjonelle fotodetektorer.

Single Photon Detection Scheme
Enkelt fotondeteksjonsskjema er veldig viktig for kvantemikrobølgeovn -fotonsystemer. Arbeidsprinsippet er som følger: 1. Det periodiske trigger -signalet synkronisert med det målte signalet sendes til TCSPC -modulen. 2. Enkelt fotondetektor sender ut en serie pulser som representerer de detekterte fotonene. 3. TCSPC -modulen måler tidsforskjellen mellom triggersignalet og hver oppdaget foton. 4. Etter flere triggerløkker er deteksjonstidshistogrammet etablert. 5. Histogrammet kan rekonstruere bølgeformen til det opprinnelige signalet. Matematisk kan det vises at sannsynligheten for å oppdage et foton på et gitt tidspunkt er proporsjonalt med den optiske kraften på den tiden. Derfor kan histogrammet for deteksjonstiden nøyaktig representere bølgeformen til det målte signalet.

Sentrale fordeler med kvantemikrobølgeovn optisk teknologi
Sammenlignet med tradisjonelle optiske mikrobølgeovn, har kvantemikrobølgeovn fotonikk flere viktige fordeler: 1. Ultra-høy følsomhet: oppdager ekstremt svake signaler ned til enkeltfotonnivået. 2. Båndbreddeøkning: Ikke begrenset av båndbredden til fotodetektoren, bare påvirket av timing -jitteren til den enkelt fotondetektoren. 3. Forbedret anti-interferens: TCSPC-rekonstruksjon kan filtrere ut signaler som ikke er låst til avtrekkeren. 4. Lavere støy: Unngå støy forårsaket av tradisjonell fotoelektrisk deteksjon og forsterkning.