摘要 — 我们展示了一种基于偏振编码 BB84 协议的量子密钥分发新发射器概念,该协议由正向偏置的 Ge-on-Si PIN 结的非相干光提供光源。我们研究了两种量子态准备架构,包括通过多个调制器进行独立偏振编码和利用干涉偏振调制器的简化方法。我们通过实验证明,Ge-on-Si 光源可以适应量子密钥生成,在 1 GHz 的符号速率下以 7.71% 的量子比特误码率实现 2.15 kbit/s 的原始密钥速率。我们进一步研究了光纤传输信道去偏振与非相干光源宽带特性相结合的影响。我们的结果证明了全集成硅量子密钥分发发射器(包括其光源)在零信任数据中心内部环境中的短距离应用的可行性。索引词 — 量子密钥分发、量子通信、量子密码学、硅光子学、去极化、光源
读取单光子的量子信息通常是通过量子断层扫描或直接(弱)测量方法来实现的。然而,由于严格的时间模式匹配要求,这些方法在表征超快光源的单个光子方面表征单个光子时面临巨大的挑战。在这里,我们使用自我引用干涉仪从连续波源和飞秒光源中从连续波源和飞秒光源中检索了无法区分的单个光子的空间波函数。我们的方法仅需要九个合奏平均测量。该技术简化了单光子波函数的测量过程,并自动模式与每个自身纠正单个光子匹配,从而可以从超快光源中测量单个光子的空间波函数。
加拿大光源是萨斯喀彻温大学的国家级研究机构,也是加拿大历史上最大的科学项目之一。每年有 1,000 多名来自世界各地的学术、政府和行业科学家使用加拿大光源进行创新健康、农业、环境和先进材料研究。
•使用LED驱动器模块时,将出现超速复选框。选择时,这允许系统超过光源的正常安全电流极限。这仅应与脉冲信号一起使用,因为它可能会损坏光源。•使用LEDD时,将出现低功率复选框。选择时,这允许相同电压减少功率信号传导。此模式仅适用于系列模块。这允许低功率信号在时间上更稳定。最大电流降低到光源正常最大电流的十分之一。如果使用了BNC输出,则信号的电压与通过光源的当前传递成正比,而不是发送给其的电压。例如,对于5 V信号(400 mA/v),具有正常最大电流为2000 mA的驱动器对于5 V信号(40 mA/v)的最大电流为200 mA。驱动程序的BNC输出仍将将LED电流与400 mA/V转换因子相关联。
纵观激光粒度测量的发展历史,曾使用过许多光源作为粒子入射光的光源。其中最流行的是激光器。20 世纪 70 年代初,Microtrac 使用氦氖气体激光器作为准直相干光源,该光源提供近乎单一波长,是光散射粒度测量所必需的。电子技术的进步导致了半导体激光器(俗称激光二极管)的发展。因此,在 20 世纪 80 年代中期,Microtrac 开始使用这些类型的激光器,以便为客户提供长寿命稳定性和应用,从而降低服务要求和维护成本。毫无疑问,Microtrac 已证明这些设备具有极高的可靠性和稳定性。1990 年,随着超细粒度分析仪 (UPA) 的出现,它们被广泛使用,并扩展到采用动态光散射测量纳米颗粒的现代 Nanotrac 型号。本文解答了粒度人员考虑激光器类型时经常出现的问题。它还试图解决合理的光学设计原理和技术知识如何解决仪器设计过程中的问题。
但是,这已经发生了数十年,如果他们没有使灯光变暗,或者他们使用了更传统的光源,例如钨和卤素球/灯泡/灯。这是因为这些旧的光源本质上使用热金属丝来创造光,当注入音调时,在细丝中注入了足够的“热惯性”以保持其输出(至少对人眼)。
数十年来,光一直用于治疗多种疾病。卟啉的分离及其在肿瘤中的定位,以及它们在肿瘤组织上的光毒性的发现,导致现代光探测器(PD)和光动力疗法(PDT)的发展(1)。PDT是一种治疗技术,将光敏剂与光源结合起来,以产生活性氧(ROS),它有选择地破坏病理组织(2)。当光敏剂被照亮时,组织中的氧气水平迅速降低,显着降低(3)。减少组织氧限制了ROS的产生,从而降低了PDT的治疗功效(4)。各种光源和纳米颗粒可以诱导组织再氧化,但是这些程序效率低下(5)。大量研究集中于第三代光敏剂,例如血红蛋白和氧化铁(6-10),它们可以通过减轻肿瘤细胞微环境的缺氧来提高PDT的疗效。氧化动力学治疗(OPDT)是近年来开发的一种高端新型医学治疗方法,它利用发光二极管作为光源。激光由于其单波长和高能级而被视为理想的光源。使用同步发射二极管和外部氧气产生源,OPDT可以克服传统上面临PDT的组织缺氧问题。OPDT与传统的PDT一样,当光敏剂暴露于光源,尤其是单重氧自由基时,会产生ROS。ROS会影响细胞成分,包括蛋白质和DNA,导致坏死或凋亡(11)。
1 简介 光源和中子源通过捕捉复杂物质的结构和电磁动力学,在理解不同时间和长度尺度上复杂物质的基本特性方面发挥着关键作用。这些科学设施依赖于人类建造的一些最复杂的机器。例如,X射线自由电子激光器(XFEL)由粒子加速器驱动,产生高度相干的光以对样品进行详细成像,其操作需要许多子系统的紧密集成:高性能粒子加速器、产生X射线的灵敏磁波荡器、高功率X射线光学器件以及复杂的探测器和复杂的样品环境(例如与超快激光器同步泵浦)。全面利用光源和光束线的功能可以在生物学、化学、物理学和材料科学等广泛领域带来新的科学发现。越来越复杂的仪器和光源功能可以实现前所未有的测量,从而揭示物质的基本特性。然而,相对于巨大的实验需求,中子和光源的稀缺导致分配的光束时间短缺。因此,迫切需要开发实时数据分析和实验指导能力,以有效利用有限的实验时间并最大限度地提高收集数据的科学价值。此外,还需要减少目前花在设置设施以交付给不同实验上的大量时间。光源实验可以从数字孪生 (DT) 技术中受益匪浅,该技术可以利用先前的测量、已知参数和理论来指导实验期间的采样策略并产生独特的科学见解。DT 对于简化用户设施的运行至关重要,这涉及复杂的系统控制。光源也是开发和部署 DT 技术的理想试验台。此类试验台的经验对于开发可靠、可持续、可互操作的 DT 基础设施至关重要,这些基础设施可用于美国国家利益的众多应用领域(气候、能源网等)。复杂光源的一个突出例子是独一无二的高重复率它们是高度动态的系统,随着时间的推移,条件会发生许多有意和无意的变化,它们由多个复杂的相互作用的子系统组成,这些子系统需要协同运行才能获得最佳性能,它们具有可以轻松利用和与测量数据融合的物理模拟,与许多其他应用程序相比,它们为探索 DT 概念提供了更封闭的环境(例如,与全球气候的 DT 相比),并且全球有许多具有共享设计的光源,从而能够探索易于跨系统互操作和交换的技术。
硅光子学产业的快速发展有望带来非电子技术前所未有的制造经济。除了大批量生产的潜力之外,硅光子学还为大规模光子处理架构开辟了可能性,而这在光纤或 III-V 族平台中是无法想象的 [1、2、3]。所有光子系统都需要光源。由于硅具有间接带隙,因此在室温下不易发光。因此,硅光子学的大部分研究都使用与光纤耦合的片上外部光源。使用外部光源会带来光纤封装和光纤到芯片插入损耗的巨大负担。人们已经投入了大量研究来开发用于硅光子的集成光源 [4]。每种方法都有优点和缺点。这些方法包括稀土元素掺杂(低亮度)、III-V 量子阱的晶圆键合 [ 5 ](非单片集成步骤)、III-V 量子点的外延生长 [ 6 ](专门的外延步骤)和锗的带隙工程 [ 7 ](低屈服应变工程)。所有这些方法