কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল প্রযুক্তি

কোয়ান্টামমাইক্রোওয়েভ অপটিক্যালপ্রযুক্তি
মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল প্রযুক্তিসিগন্যাল প্রসেসিং, যোগাযোগ, সেন্সিং এবং অন্যান্য দিকগুলিতে অপটিক্যাল এবং মাইক্রোওয়েভ প্রযুক্তির সুবিধার সমন্বয় করে একটি শক্তিশালী ক্ষেত্র হয়ে উঠেছে। যাইহোক, প্রচলিত মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক সিস্টেমগুলি কিছু মূল সীমাবদ্ধতার সম্মুখীন হয়, বিশেষ করে ব্যান্ডউইথ এবং সংবেদনশীলতার ক্ষেত্রে। এই চ্যালেঞ্জগুলি অতিক্রম করার জন্য, গবেষকরা কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্স অন্বেষণ করতে শুরু করেছেন - একটি উত্তেজনাপূর্ণ নতুন ক্ষেত্র যা মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্সের সাথে কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ধারণাগুলিকে একত্রিত করে।

কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল প্রযুক্তির মৌলিক বিষয়
কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল প্রযুক্তির মূল হল ঐতিহ্যগত অপটিক্যাল প্রতিস্থাপন করাফটোডিটেক্টরমধ্যেমাইক্রোওয়েভ ফোটন লিঙ্কএকটি উচ্চ-সংবেদনশীলতা একক ফোটন ফটোডিটেক্টর সহ। এটি সিস্টেমটিকে অত্যন্ত কম অপটিক্যাল পাওয়ার লেভেলে কাজ করার অনুমতি দেয়, এমনকি একক-ফোটন স্তর পর্যন্ত, এমনকি সম্ভাব্য ব্যান্ডউইথ বৃদ্ধি করে।
সাধারণ কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটন সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে: 1. একক-ফোটন উত্স (যেমন, ক্ষয়প্রাপ্ত লেজার 2.ইলেক্ট্রো-অপটিক মডুলেটরমাইক্রোওয়েভ/আরএফ সিগন্যাল এনকোডিংয়ের জন্য 3. অপটিক্যাল সিগন্যাল প্রসেসিং কম্পোনেন্ট4। একক ফোটন ডিটেক্টর (যেমন সুপারকন্ডাক্টিং ন্যানোয়ার ডিটেক্টর) 5. সময় নির্ভর একক ফোটন কাউন্টিং (TCSPC) ইলেকট্রনিক ডিভাইস
চিত্র 1 ঐতিহ্যগত মাইক্রোওয়েভ ফোটন লিঙ্ক এবং কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটন লিঙ্কের মধ্যে তুলনা দেখায়:

মূল পার্থক্য হল উচ্চ-গতির ফটোডিওডের পরিবর্তে একক ফোটন ডিটেক্টর এবং TCSPC মডিউলের ব্যবহার। এটি অত্যন্ত দুর্বল সংকেত সনাক্ত করতে সক্ষম করে, আশা করি ব্যান্ডউইথকে প্রথাগত ফটোডিটেক্টরের সীমার বাইরে ঠেলে দেয়।

একক ফোটন সনাক্তকরণ স্কিম
কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটন সিস্টেমের জন্য একক ফোটন সনাক্তকরণ স্কিম খুবই গুরুত্বপূর্ণ। কাজের নীতিটি নিম্নরূপ: 1. পরিমাপকৃত সংকেতের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা পর্যায়ক্রমিক ট্রিগার সংকেত টিসিএসপিসি মডিউলে পাঠানো হয়। 2. একক ফোটন ডিটেক্টর ডালগুলির একটি সিরিজ আউটপুট করে যা সনাক্ত করা ফোটনগুলির প্রতিনিধিত্ব করে। 3. TCSPC মডিউল ট্রিগার সংকেত এবং প্রতিটি সনাক্ত করা ফোটনের মধ্যে সময়ের পার্থক্য পরিমাপ করে। 4. বেশ কয়েকটি ট্রিগার লুপের পরে, সনাক্তকরণের সময় হিস্টোগ্রাম প্রতিষ্ঠিত হয়। 5. হিস্টোগ্রাম মূল সংকেতের তরঙ্গরূপ পুনর্গঠন করতে পারে। গাণিতিকভাবে, এটি দেখানো যেতে পারে যে একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটি ফোটন সনাক্ত করার সম্ভাবনা সেই সময়ের অপটিক্যাল শক্তির সমানুপাতিক। অতএব, সনাক্তকরণ সময়ের হিস্টোগ্রাম সঠিকভাবে পরিমাপ করা সংকেতের তরঙ্গরূপ উপস্থাপন করতে পারে।

কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল প্রযুক্তির মূল সুবিধা
প্রথাগত মাইক্রোওয়েভ অপটিক্যাল সিস্টেমের তুলনায়, কোয়ান্টাম মাইক্রোওয়েভ ফোটোনিক্সের বেশ কয়েকটি মূল সুবিধা রয়েছে: 1. অতি-উচ্চ সংবেদনশীলতা: একক ফোটন স্তরে অত্যন্ত দুর্বল সংকেত সনাক্ত করে। 2. ব্যান্ডউইথ বৃদ্ধি: ফটোডিটেক্টরের ব্যান্ডউইথ দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়, শুধুমাত্র একক ফোটন ডিটেক্টরের টাইমিং জিটার দ্বারা প্রভাবিত হয়। 3. বর্ধিত অ্যান্টি-হস্তক্ষেপ: TCSPC পুনর্গঠন ট্রিগারে লক না থাকা সংকেতগুলিকে ফিল্টার করতে পারে। 4. নিম্ন গোলমাল: ঐতিহ্যগত ফোটোইলেকট্রিক সনাক্তকরণ এবং পরিবর্ধন দ্বারা সৃষ্ট শব্দ এড়িয়ে চলুন।