குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் தொழில்நுட்பம்

குவாண்டம்நுண்ணலை ஒளியியல்தொழில்நுட்பம்
மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் தொழில்நுட்பம்சமிக்ஞை செயலாக்கம், தகவல் தொடர்பு, உணர்தல் மற்றும் பிற அம்சங்களில் ஒளியியல் மற்றும் நுண்ணலைத் தொழில்நுட்பங்களின் நன்மைகளை ஒருங்கிணைத்து, இது ஒரு சக்திவாய்ந்த துறையாக உருவெடுத்துள்ளது. இருப்பினும், வழக்கமான நுண்ணலை ஒளியியல் அமைப்புகள், குறிப்பாக அலைவரிசை மற்றும் உணர்திறன் ஆகியவற்றில் சில முக்கிய வரம்புகளை எதிர்கொள்கின்றன. இந்தச் சவால்களைக் கடக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் குவாண்டம் நுண்ணலை ஒளியியலை ஆராயத் தொடங்கியுள்ளனர் – இது குவாண்டம் தொழில்நுட்பத்தின் கருத்துக்களை நுண்ணலை ஒளியியலுடன் இணைக்கும் ஒரு அற்புதமான புதிய துறையாகும்.

குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைகள்
குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் தொழில்நுட்பத்தின் மையக்கருத்து, பாரம்பரிய ஒளியியலை மாற்றுவதே ஆகும்.ஒளி உணரிஇல்மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டான் இணைப்புஅதிக உணர்திறன் கொண்ட ஒற்றை ஃபோட்டான் ஃபோட்டோடெக்டருடன். இது, ஒற்றை-ஃபோட்டான் நிலை வரை கூட, மிகக் குறைந்த ஒளியியல் ஆற்றல் மட்டங்களில் இந்த அமைப்பைச் செயல்பட அனுமதிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அலைவரிசையை அதிகரிக்கவும் வாய்ப்புள்ளது.
வழக்கமான குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டான் அமைப்புகளில் பின்வருவன அடங்கும்: 1. ஒற்றை-ஃபோட்டான் மூலங்கள் (எ.கா., வலுவிழந்த லேசர்கள்) 2.மின்-ஒளி மாடுலேட்டர்மைக்ரோவேவ்/RF சிக்னல்களைக் குறியாக்கம் செய்வதற்கு 3. ஒளியியல் சிக்னல் செயலாக்கக் கூறு 4. ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவான்கள் (எ.கா. மீக்கடத்தும் நானோகம்பி கண்டறிவான்கள்) 5. நேரத்தைச் சார்ந்த ஒற்றை ஃபோட்டான் எண்ணும் (TCSPC) மின்னணு சாதனங்கள்
படம் 1, பாரம்பரிய நுண்ணலை ஃபோட்டான் இணைப்புகளுக்கும் குவாண்டம் நுண்ணலை ஃபோட்டான் இணைப்புகளுக்கும் இடையிலான ஒப்பீட்டைக் காட்டுகிறது:

அதிவேக ஃபோட்டோடயோடுகளுக்குப் பதிலாக ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவான்கள் மற்றும் TCSPC தொகுதிகள் பயன்படுத்தப்படுவதே முக்கிய வேறுபாடு ஆகும். இது மிகவும் பலவீனமான சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிய உதவுவதோடு, பாரம்பரிய ஃபோட்டோகண்டறிவான்களின் வரம்புகளுக்கு அப்பால் அலைவரிசையை விரிவுபடுத்தும் என நம்பப்படுகிறது.

ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திட்டம்
குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டான் அமைப்புகளுக்கு ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிதல் திட்டம் மிகவும் முக்கியமானது. அதன் செயல்பாட்டுக் கொள்கை பின்வருமாறு: 1. அளவிடப்பட்ட சிக்னலுடன் ஒத்திசைக்கப்பட்ட காலமுறை தூண்டுதல் சிக்னல், TCSPC தொகுதிக்கு அனுப்பப்படுகிறது. 2. ஒற்றை ஃபோட்டான் கண்டறிவி, கண்டறியப்பட்ட ஃபோட்டான்களைக் குறிக்கும் தொடர்ச்சியான துடிப்புகளை வெளியிடுகிறது. 3. TCSPC தொகுதி, தூண்டுதல் சிக்னலுக்கும் கண்டறியப்பட்ட ஒவ்வொரு ஃபோட்டானுக்கும் இடையிலான நேர வேறுபாட்டை அளவிடுகிறது. 4. பல தூண்டுதல் சுற்றுகளுக்குப் பிறகு, கண்டறிதல் நேர வரைபடம் நிறுவப்படுகிறது. 5. இந்த வரைபடம் அசல் சிக்னலின் அலைவடிவத்தை மீண்டும் உருவாக்க முடியும். கணிதரீதியாக, ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒரு ஃபோட்டானைக் கண்டறிவதற்கான நிகழ்தகவு, அந்த நேரத்தில் உள்ள ஒளியியல் சக்திக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும் என்று காட்டலாம். எனவே, கண்டறிதல் நேரத்தின் வரைபடம், அளவிடப்பட்ட சிக்னலின் அலைவடிவத்தை துல்லியமாகப் பிரதிபலிக்க முடியும்.

குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் தொழில்நுட்பத்தின் முக்கிய நன்மைகள்
பாரம்பரிய மைக்ரோவேவ் ஒளியியல் அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், குவாண்டம் மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டானிக்ஸ் பல முக்கிய நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது: 1. மிக அதிக உணர்திறன்: ஒற்றை ஃபோட்டான் நிலை வரையிலான மிகவும் பலவீனமான சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிகிறது. 2. அலைவரிசை அதிகரிப்பு: ஃபோட்டோடிடெக்டரின் அலைவரிசையால் கட்டுப்படுத்தப்படாமல், ஒற்றை ஃபோட்டான் டிடெக்டரின் டைமிங் ஜிட்டரால் மட்டுமே பாதிக்கப்படுகிறது. 3. மேம்படுத்தப்பட்ட குறுக்கீடு எதிர்ப்பு: TCSPC மறுகட்டமைப்பு, தூண்டுதலுடன் இணையாத சமிக்ஞைகளை வடிகட்ட முடியும். 4. குறைந்த இரைச்சல்: பாரம்பரிய ஒளிமின்னியல் கண்டறிதல் மற்றும் பெருக்கத்தால் ஏற்படும் இரைச்சலைத் தவிர்க்கிறது.