Kvantuma Mikroonda Optika Teknologio

KvantumaMikroonda optikaTeknologio
Mikroonda optika teknologiofariĝis potenca kampo, kombinante la avantaĝojn de optika kaj mikroonda teknologio en signal -prilaborado, komunikado, sentado kaj aliaj aspektoj. Tamen, konvenciaj mikroondaj fotonaj sistemoj alfrontas iujn ŝlosilajn limojn, precipe koncerne larĝan bandon kaj sentivecon. Por venki ĉi tiujn defiojn, esploristoj komencas esplori kvantajn mikroondajn fotonikojn - ekscita nova kampo, kiu kombinas la konceptojn de kvantuma teknologio kun mikroondaj fotonoj.

Fundamentoj de Kvantuma Mikroonda Optika Teknologio
La kerno de kvantuma mikroonda optika teknologio estas anstataŭigi la tradician optikanFotodetektiloen laMikroonda Fotona Ligilokun alt-sentiveca ununura fotona fotodetektilo. Ĉi tio permesas al la sistemo funkcii je ekstreme malaltaj optikaj potencaj niveloj, eĉ malsupren al la unu-fotona nivelo, dum ankaŭ eble pliigante larĝan bandon.
Tipaj kvantumaj mikroondaj fotonaj sistemoj inkluzivas: 1. Unu-fotonaj fontoj (ekz., Atenuaj laseroj 2.Elektro-optika moduliloPor kodigado de mikroondaj/RF -signaloj 3. Optika signal -pretiga komponento4. Ununuraj Fotonaj Detektiloj (ekz. Superkonduktaj Nanowire -Detektiloj) 5.
Figuro 1 montras la komparon inter tradiciaj mikroondaj fotonaj ligoj kaj kvantaj mikroondaj fotonaj ligoj:

La ŝlosila diferenco estas la uzo de unuopaj fotonaj detektiloj kaj TCSPC-moduloj anstataŭ altrapidaj fotodiodoj. Ĉi tio ebligas la detekton de ekstreme malfortaj signaloj, kvankam espereble puŝante la larĝan bandon preter la limoj de tradiciaj fotodetektiloj.

Ununura fotono -detekto -skemo
La ununura fotono -detekto -skemo estas tre grava por kvantaj mikroondaj fotonaj sistemoj. La funkcia principo estas jena: 1. La perioda ellasila signalo sinkronigita kun la mezurita signalo estas sendita al la TCSPC -modulo. 2. La ununura fotono -detektilo eligas serion de pulsoj, kiuj reprezentas la detektitajn fotonojn. 3. La TCSPC -modulo mezuras la tempan diferencon inter la ellasila signalo kaj ĉiu detektita fotono. 4. Post pluraj ellasaj bukloj, la histogramo de detektotempo estas establita. 5. La histogramo povas rekonstrui la ondformon de la originala signalo. Matematike, povas esti montrite, ke la probablo detekti fotonon en difinita tempo estas proporcia al la optika potenco tiutempe. Tial la histogramo de la detektotempo povas precize reprezenti la ondformon de la mezurita signalo.

Ŝlosilaj avantaĝoj de kvantuma mikroonda optika teknologio
Kompare kun tradiciaj mikroondaj optikaj sistemoj, kvantuma mikroonda fotoniko havas plurajn ŝlosilajn avantaĝojn: 1. Ultra-alta sentiveco: detektas ekstreme malfortajn signalojn ĝis la ununura fotona nivelo. 2. Bandwidth Pliiĝo: Ne limigita de la larĝa de la bando de la fotodetektilo, nur trafita de la tempa ĵitter de la ununura fotono -detektilo. 3. Plibonigita kontraŭinterfero: TCSPC-rekonstruado povas filtri signalojn, kiuj ne estas ŝlositaj al la ellasilo. 4. Malsupra bruo: Evitu la bruon kaŭzitan de tradicia fotoelektra detekto kaj amplifado.