क्वान्टम माइक्रोवेभ अप्टिकल टेक्नोलोजी

क्वान्टममाइक्रोवेव अप्टिकलप्रविधि
माइक्रोवेभ अप्टिकल टेक्नोलोजीसिग्नल प्रोसेसिङ, सञ्चार, सेन्सिङ र अन्य पक्षहरूमा अप्टिकल र माइक्रोवेभ टेक्नोलोजीका फाइदाहरू संयोजन गर्दै एक शक्तिशाली क्षेत्र भएको छ। यद्यपि, परम्परागत माइक्रोवेभ फोटोनिक प्रणालीहरूले केही प्रमुख सीमाहरू सामना गर्छन्, विशेष गरी ब्यान्डविथ र संवेदनशीलताको सन्दर्भमा। यी चुनौतिहरू पार गर्न, शोधकर्ताहरूले क्वान्टम माइक्रोवेभ फोटोनिक्स अन्वेषण गर्न थालेका छन् - एक रोमाञ्चक नयाँ क्षेत्र जसले माइक्रोवेभ फोटोनिक्ससँग क्वान्टम टेक्नोलोजीको अवधारणाहरू संयोजन गर्दछ।

क्वान्टम माइक्रोवेभ अप्टिकल टेक्नोलोजीको आधारभूत कुराहरू
क्वान्टम माइक्रोवेभ अप्टिकल टेक्नोलोजीको मूल भनेको परम्परागत अप्टिकललाई प्रतिस्थापन गर्नु होफोटो डिटेक्टरमामाइक्रोवेव फोटोन लिङ्कउच्च-संवेदनशीलता एकल फोटोन फोटोडिटेक्टरको साथ। यसले प्रणालीलाई अत्यन्त कम अप्टिकल पावर स्तरहरूमा सञ्चालन गर्न अनुमति दिन्छ, एकल-फोटोन स्तरसम्म पनि, जबकि सम्भावित रूपमा ब्यान्डविथ बढाउँछ।
विशिष्ट क्वान्टम माइक्रोवेभ फोटोन प्रणालीहरू समावेश छन्: 1. एकल-फोटोन स्रोतहरू (जस्तै, एटेन्युएटेड लेजरहरू 2।इलेक्ट्रो-ओप्टिक मोड्युलेटरमाइक्रोवेभ/आरएफ संकेतहरू इन्कोडिङका लागि ३. अप्टिकल सिग्नल प्रोसेसिङ कम्पोनेन्ट ४। एकल फोटोन डिटेक्टरहरू (जस्तै सुपरकन्डक्टिङ न्यानोवायर डिटेक्टरहरू) 5. समय निर्भर एकल फोटोन गणना (TCSPC) इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू
चित्र 1 ले परम्परागत माइक्रोवेभ फोटोन लिङ्कहरू र क्वान्टम माइक्रोवेभ फोटोन लिङ्कहरू बीचको तुलना देखाउँछ:

मुख्य भिन्नता एकल फोटोन डिटेक्टरहरू र TCSPC मोड्युलहरूको सट्टा उच्च-गति फोटोडियोडहरूको प्रयोग हो। यसले अत्यन्त कमजोर संकेतहरू पत्ता लगाउन सक्षम बनाउँछ, आशा छ कि ब्यान्डविथलाई परम्परागत फोटोडिटेक्टरहरूको सीमाभन्दा बाहिर धकेल्छ।

एकल फोटोन पत्ता लगाउने योजना
क्वान्टम माइक्रोवेभ फोटोन प्रणालीहरूको लागि एकल फोटोन पत्ता लगाउने योजना धेरै महत्त्वपूर्ण छ। कार्य सिद्धान्त निम्नानुसार छ: 1. आवधिक ट्रिगर संकेत मापन संकेत संग सिंक्रोनाइज TCSPC मोड्युल पठाइन्छ। 2. एकल फोटोन डिटेक्टरले पत्ता लगाइएका फोटोनहरूलाई प्रतिनिधित्व गर्ने पल्सहरूको श्रृंखला आउटपुट गर्दछ। 3. TCSPC मोड्युलले ट्रिगर सिग्नल र प्रत्येक पत्ता लगाइएको फोटोन बीचको भिन्नता मापन गर्दछ। 4. धेरै ट्रिगर लूप पछि, पत्ता लगाउने समय हिस्टोग्राम स्थापित हुन्छ। 5. हिस्टोग्रामले मूल संकेतको वेभफॉर्मलाई पुन: निर्माण गर्न सक्छ। गणितीय रूपमा, यो देखाउन सकिन्छ कि दिइएको समयमा फोटान पत्ता लगाउने सम्भावना त्यो समयको अप्टिकल पावरसँग समानुपातिक छ। त्यसकारण, पत्ता लगाउने समयको हिस्टोग्रामले मापन गरिएको संकेतको तरंगरूपलाई सही रूपमा प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ।

क्वान्टम माइक्रोवेभ अप्टिकल टेक्नोलोजीको मुख्य फाइदाहरू
परम्परागत माइक्रोवेभ अप्टिकल प्रणालीहरूको तुलनामा, क्वान्टम माइक्रोवेभ फोटोनिक्सका धेरै मुख्य फाइदाहरू छन्: 1. अल्ट्रा-उच्च संवेदनशीलता: एकल फोटोन स्तरमा अत्यन्त कमजोर संकेतहरू पत्ता लगाउँदछ। 2. ब्यान्डविथ वृद्धि: फोटोडिटेक्टरको ब्यान्डविथ द्वारा सीमित छैन, केवल एकल फोटोन डिटेक्टरको समय जिटरले प्रभावित हुन्छ। 3. परिष्कृत विरोधी हस्तक्षेप: TCSPC पुनर्निर्माणले ट्रिगरमा लक नभएका संकेतहरूलाई फिल्टर गर्न सक्छ। 4. कम शोर: परम्परागत फोटोइलेक्ट्रिक पत्ता लगाउने र एम्प्लीफिकेशनको कारणले हुने आवाजबाट बच्नुहोस्।