ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಕ್ವಾಂಟಮ್ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಸಿಗ್ನಲ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ, ಸಂವಹನ, ಸಂವೇದನೆ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಪ್ರಬಲ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಕೆಲವು ಪ್ರಮುಖ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ. ಈ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು, ಸಂಶೋಧಕರು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ್ದಾರೆ - ಕ್ವಾಂಟಮ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಅತ್ಯಾಕರ್ಷಕ ಹೊಸ ಕ್ಷೇತ್ರ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಭೂತ ಅಂಶಗಳು
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ತಿರುಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಬದಲಿಸುವುದುಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ರಲ್ಲಿಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ಲಿಂಕ್ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆಯ ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ. ಇದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪವರ್ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಹ, ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸೇರಿವೆ: 1. ಏಕ-ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲಗಳು (ಉದಾ, ಅಟೆನ್ಯೂಯೇಟೆಡ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು 2.ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋ-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟರ್ಮೈಕ್ರೋವೇವ್/RF ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್ ಮಾಡಲು 3. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಕಾಂಪೊನೆಂಟ್4. ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು (ಉದಾ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು) 5. ಸಮಯ ಅವಲಂಬಿತ ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಎಣಿಕೆ (TCSPC) ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳು
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ಲಿಂಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ಲಿಂಕ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 1 ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:

ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಫೋಟೊಡಿಯೋಡ್‌ಗಳ ಬದಲಿಗೆ ಸಿಂಗಲ್ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು TCSPC ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ಬಳಕೆ ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗಿದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಅನ್ನು ಆಶಾದಾಯಕವಾಗಿ ತಳ್ಳುವ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಇದು ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಶಕ್ತಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ ಯೋಜನೆ
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಪತ್ತೆ ಯೋಜನೆ ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ. ಕೆಲಸದ ತತ್ವವು ಕೆಳಕಂಡಂತಿದೆ: 1. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಿಂಕ್ರೊನೈಸ್ ಮಾಡಲಾದ ಆವರ್ತಕ ಪ್ರಚೋದಕ ಸಂಕೇತವನ್ನು TCSPC ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 2. ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. 3. TCSPC ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಪ್ರಚೋದಕ ಸಂಕೇತ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಪತ್ತೆಯಾದ ಫೋಟಾನ್ ನಡುವಿನ ಸಮಯದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. 4. ಹಲವಾರು ಪ್ರಚೋದಕ ಲೂಪ್ಗಳ ನಂತರ, ಪತ್ತೆ ಸಮಯದ ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. 5. ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಮೂಲ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಪುನರ್ನಿರ್ಮಿಸಬಹುದು. ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಕಾರ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪತ್ತೆ ಸಮಯದ ಹಿಸ್ಟೋಗ್ರಾಮ್ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಸಂಕೇತದ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳು
ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್ ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ: 1. ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಸೆನ್ಸಿಟಿವಿಟಿ: ಏಕ ಫೋಟಾನ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. 2. ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಹೆಚ್ಚಳ: ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್‌ನಿಂದ ಸೀಮಿತವಾಗಿಲ್ಲ, ಸಿಂಗಲ್ ಫೋಟಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಟೈಮಿಂಗ್ ಜಿಟ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಮಾತ್ರ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. 3. ವರ್ಧಿತ ವಿರೋಧಿ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ: TCSPC ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣವು ಪ್ರಚೋದಕಕ್ಕೆ ಲಾಕ್ ಮಾಡದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಫಿಲ್ಟರ್ ಮಾಡಬಹುದು. 4. ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ: ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ವರ್ಧನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಶಬ್ದವನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಿ.