Квантын богино долгионы оптик технологи

Квантбичил долгионы оптиктехнологи
Бичил долгионы оптик технологидохио боловсруулах, харилцаа холбоо, мэдрэгч болон бусад тал дээр оптик болон богино долгионы технологийн давуу талыг хослуулсан хүчирхэг талбар болжээ. Гэсэн хэдий ч ердийн богино долгионы фотоник системүүд, ялангуяа зурвасын өргөн, мэдрэмжийн хувьд зарим гол хязгаарлалтуудтай тулгардаг. Эдгээр сорилтыг даван туулахын тулд судлаачид квант технологийн үзэл баримтлалыг бичил долгионы фотониктэй хослуулсан шинэ сонирхолтой салбар болох квант бичил долгионы фотоникийг судалж эхэлж байна.

Квантын богино долгионы оптик технологийн үндэс
Квантын богино долгионы оптик технологийн цөм нь уламжлалт оптикийг орлуулах явдал юмфото илрүүлэгч-дбогино долгионы фотон холбоосөндөр мэдрэмжтэй нэг фотон фото илрүүлэгчтэй. Энэ нь системийг нэг фотоны түвшинд хүртэл маш бага оптик чадлын түвшинд ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд мөн зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх боломжтой.
Ердийн квант богино долгионы фотоны системд: 1. Нэг фотоны эх үүсвэрүүд (жишээ нь, сулруулсан лазер 2.Цахилгаан оптик модуляторбогино долгионы/RF дохиог кодлох 3. Оптик дохио боловсруулах бүрэлдэхүүн хэсэг4. Нэг фотон илрүүлэгч (жишээ нь: Хэт дамжуулагч нано утас илрүүлэгч) 5. Цаг хугацаанаас хамааралтай ганц фотон тоолох (TCSPC) электрон төхөөрөмж
Зураг 1-д уламжлалт богино долгионы фотоны холбоос ба квант богино долгионы фотоны холбоосын харьцуулалтыг харуулав.

Гол ялгаа нь өндөр хурдны фотодиодын оронд нэг фотон мэдрэгч ба TCSPC модулийг ашиглах явдал юм. Энэ нь маш сул дохиог илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд зурвасын өргөнийг уламжлалт фотодетекторын хязгаараас давж гарна гэж найдаж байна.

Нэг фотон илрүүлэх схем
Нэг фотон илрүүлэх схем нь квант бичил долгионы фотоны системд маш чухал юм. Ажлын зарчим нь дараах байдалтай байна: 1. Хэмжсэн дохиотой синхрончлогдсон үечилсэн гох дохиог TCSPC модуль руу илгээдэг. 2. Нэг фотон илрүүлэгч нь илрүүлсэн фотоныг төлөөлөх цуврал импульсийг гаргадаг. 3. TCSPC модуль нь гох дохио болон илэрсэн фотон бүрийн хоорондох цагийн зөрүүг хэмждэг. 4. Хэд хэдэн гох гогцооны дараа илрүүлэх хугацааны гистограммыг тогтооно. 5. Гистограмм нь анхны дохионы долгионы хэлбэрийг сэргээж чадна. Математикийн хувьд тухайн үед фотоныг илрүүлэх магадлал нь тухайн үеийн оптик чадалтай пропорциональ байгааг харуулж болно. Тиймээс илрүүлэх хугацааны гистограмм нь хэмжсэн дохионы долгионы хэлбэрийг үнэн зөв илэрхийлж чадна.

Квантын богино долгионы оптик технологийн гол давуу талууд
Уламжлалт богино долгионы оптик системтэй харьцуулахад квант богино долгионы фотоник нь хэд хэдэн гол давуу талтай: 1. Хэт өндөр мэдрэмж: Нэг фотоны түвшин хүртэл маш сул дохиог илрүүлдэг. 2. Дамжуулах зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэх: фотодетекторын зурвасын өргөнөөр хязгаарлагдахгүй, зөвхөн нэг фотон илрүүлэгчийн цаг хугацааны чичиргээнд нөлөөлдөг. 3. Хөндлөнгийн эсрэг сайжруулсан: TCSPC-ийн сэргээн босголт нь гох дээр түгжигдээгүй дохиог шүүж чаддаг. 4. Дуу чимээ бага: Уламжлалт фотоэлектрик илрүүлэлт, өсгөлтөөс үүдэлтэй дуу чимээнээс зайлсхий.