Quantephysik Mikrowellen optesch Technologie

QuantephysikMikrowell opteschTechnologie
Mikrowell optesch Technologieass e mächtege Feld ginn, kombinéiert d'Virdeeler vun opteschen a Mikrowellentechnologie an der Signalveraarbechtung, Kommunikatioun, Sensing an aner Aspekter. Wéi och ëmmer, konventionell Mikrowell-photonesch Systemer hunn e puer Schlësselbeschränkungen, besonnesch wat d'Bandbreedung an d'Sensibilitéit ugeet. Fir dës Erausfuerderungen ze iwwerwannen, fänken d'Fuerscher un d'Quantemikrowell-Fotonik ze entdecken - e spannend neit Feld dat d'Konzepter vun der Quantetechnologie mat der Mikrowelle-Fotonik kombinéiert.

Fundamental vun der Quantemikrowell optesch Technologie
De Kär vun der Quantemikrowell optesch Technologie ass déi traditionell optesch ze ersetzenfotodetektoran derMikrowellen Photon Linkmat engem héichempfindlechen Single Photon Photodetektor. Dëst erlaabt de System op extrem nidderegen opteschen Kraaftniveauen ze bedreiwen, souguer bis op den Single-Photon-Niveau, wärend och potenziell d'Bandbreedung erhéijen.
Typesch Quantemikrowellen-Photonsystemer enthalen: 1. Single-Photonquellen (zB, verschwannen Laser 2.Elektro-optesch Modulatorfir Kodéierung vun Mikrowell / RF Signaler 3. Optesch Signalveraarbechtungskomponent4. Single Photon Detectors (zB Superconducting Nanowire Detectors) 5. Zäit-ofhängeg Single Photon Counting (TCSPC) elektronesch Apparater
Figur 1 weist de Verglach tëscht traditionelle Mikrowellen Photon Linken a Quante Mikrowellen Photon Links:

De Schlësselunterscheed ass d'Benotzung vun eenzel Photon Detektoren an TCSPC Moduler amplaz vun Héichgeschwindegkeet Photodioden. Dëst erméiglecht d'Detektioun vun extrem schwaache Signaler, wärend hoffentlech d'Bandbreedung iwwer d'Limite vun traditionelle Fotodetektoren dréckt.

Single Photon Detektioun Schema
D'Single Photonen Detektiounsschema ass ganz wichteg fir Quantemikrowellen Photon Systemer. Den Aarbechtsprinzip ass wéi follegt: 1. De periodesche Ausléisersignal synchroniséiert mam gemoossene Signal gëtt an den TCSPC Modul geschéckt. 2. Den eenzegen Photon Detektor stellt eng Serie vu Impulser eraus, déi d'detektéiert Photonen representéieren. 3. Den TCSPC Modul moosst den Zäitdifferenz tëscht dem Ausléisersignal an all detektéierten Photon. 4. No e puer Ausléiserschleifen gëtt d'Detektiounszäithistogramm etabléiert. 5. Den Histogramm kann d'Welleform vum ursprénglechen Signal rekonstruéieren.Mathematesch kann et weisen datt d'Wahrscheinlechkeet fir e Photon zu enger bestëmmter Zäit z'entdecken proportional zu der optescher Kraaft zu där Zäit ass. Dofir kann den Histogramm vun der Detektiounszäit d'Welleform vum gemoossene Signal präzis duerstellen.

Schlëssel Virdeeler vun Quantephysik Mikrowellen optesch Technologie
Am Verglach mat traditionelle Mikrowellen-optesch Systemer huet d'Quantemikrowell-Photonik verschidde Schlësselvirdeeler: 1. Ultra-héich Sensibilitéit: Detektéiert extrem schwaach Signaler bis op den eenzegen Photonniveau. 2. Bandbreedung Erhéijung: net limitéiert duerch d'Bandbreedung vum Photodetektor, nëmmen beaflosst vum Timing-Jitter vum eenzegen Photon-Detektor. 3. Erweidert Anti-Interferenz: TCSPC Rekonstruktioun kann Signaler filteren, déi net op den Ausléiser gespaart sinn. 4. Méi niddereg Kaméidi: Vermeit de Kaméidi, deen duerch traditionell photoelektresch Detektioun a Verstäerkung verursaacht gëtt.