Kutetummikrouhin optikoateknologia
Mikrouhin teknologia optikoaArlo indartsua bihurtu da, teknologia optiko eta mikrouhinaren abantailak konbinatuz seinale prozesatzeko, komunikazioan, sentsazioan eta beste alderdietan. Hala ere, ohiko mikrouhin sistemen fotonikoek funtsezko mugak izaten dituzte, batez ere banda zabaleraren eta sentsibilitateari dagokionez. Erronka horiek gainditzeko, ikertzaileak mikrouhin fotonika kuantikoa aztertzen hasiak dira. Teknologia kuantikoaren kontzeptuak mikrouhinetako fotonikarekin uztartzen dituen eremu berri zirraragarria da.
Mikrouhinaren teknologia optiko kuantikoaren oinarriak
Mikrouhinezko teknologia optiko kuantikoaren muina ohiko optikoa ordezkatzea dafotodetectornMikrouhinetako fotoi estekasentsibilitate handiko fotoi fotodetektore bakarrarekin. Horri esker, sistemak potentzia maila optiko baxuan funtziona dezake, baita fotoi bakarreko mailara ere, eta, gainera, banda zabalera areagotu dezake.
Mikrouhinezko fotoi sistema kuantiko tipikoak honakoak dira: 1. Photon bakarreko iturriak (adibidez, laserrak arindu dira.Modulatzaile elektro-optikoaMikrouhinak / RF seinaleak kodetzeko 3. Seinale optikoa prozesatzeko osagaia4. Fotoi bakarreko detektagailuak (adibidez, nanowire detektagailuak superkonduktuak) 5. Denboraren menpeko fotoiaren zenbaketa (TCSPC) gailu elektronikoak
1. irudian, mikrouhin fotoi tradizionalen esteken eta mikrouhin fotoi kuantikoen arteko konparazioa erakusten da:
Funtsezko aldea fotoi bakarreko detektagailuak eta TCSPC moduluak erabiltzea da abiadura handiko fotodiodoen ordez. Horrek seinale oso ahulak hautematea ahalbidetzen du, eta banda zabalera fotodetetiko tradizionalen mugetatik haratago bultzatuko da.
Photonen hautemateko eskema bakarra
Photonen hautemateko eskema oso garrantzitsua da mikrouhinezko fotoi sistemetarako. Lan printzipioa honako hau da: 1. Neurtutako seinalea sinkronizatutako aldizkako seinalea TCSPC modulura bidaltzen da. 2. Photon detektagailu bakarreko hautemandako fotoi irudikatzen duten pultsu ugari ateratzen da. 3. TCSPC moduluak abiarazlearen seinalearen eta detektatutako fotoi bakoitzaren arteko denbora-aldea neurtzen du. 4. Hainbat aktibazio begizta egin ondoren, hautemateko denbora histograma ezartzen da. 5. Histogramak jatorrizko seinalearen uhin-forma berreraiki dezake. Matematikoki, frogatu daiteke fotoi bat une jakin batean detektatzeko probabilitatea garai hartan botere optikoarekiko proportzionala dela. Hori dela eta, detekzio denboraren histogramak zehaztasunez irudikatu dezake neurtutako seinalearen uhin-forma.
Mikrouhin kuantikoko teknologia optikoaren abantailak
Mikrouhin-sistema optiko tradizionalekin alderatuta, mikrouhin fotografiko kuantikoak hainbat abantaila ditu. 2. Banda zabalera handitzen da: ez da fotodetektorearen banda zabalera mugatu, fotoi bakarreko detektagailuaren krisia soilik kaltetuta. 3. Anti-interferentzia hobetua: TCSPC berreraikuntzak abiarazleari blokeatuta ez dauden seinaleak iragazi ditzake. 4. Zarata baxuagoa: saihestu detekzio fotoelektriko tradizionalek eta anplifikazio tradizionalek eragindako zarata.
Posta: 2012ko abuztuaren 27a