Advanced detectors of statistics and polarization of ultra weak light signals
Project goals
Single-photon counters capable of detecting faint optical signals have found broad range of applications in research and industry. The goal of the project is to advance detection methods of photon statistics and the information carried by light. We will experimentally develop a complex detector with the ability to distinguish the number of photons. It will be composed of several multiplexed single-photon avalanche photodiodes. The detector will be fully characterized and compared to a single avalanche photodiode in terms of linearity, time response, and readout methods. We will demonstrate measurement and conditional modulation of statistics of light using the resulting detector. Furthermore, we will develop and characterize fast polarization analysis of ultra weak optical signals using liquid crystals based electro-optic modulators and single-photon detectors. The speed of the polarization measurement will be optimized using custom-built fast drivers and readout electronics.
Keywords
photodetectoravalanche photodiodesingle-photon detectorphotonstatistics of lightpolarizationpolarimeter
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-26143S
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé detektory statistiky a polarizace ultra slabých optických signálů
Annotation in Czech
Jednofotonové detektory schopné detekovat velmi slabé úrovně světla představují důležitý nástroj pro bezpečné optické komunikace, kvantové počítače a biomedicínské aplikace. Cílem projektu je zlepšit možnosti detekce statistických vlastností a informace přenášené optickým signálem. V rámci projektu bude zkonstruován složený detektor s rozlišením počtu fotonů využívající křemíkové lavinové fotodiody v Geigerově módu, budou charakterizovány jeho parametry a ověřena schopnost rozlišovat a podmíněně připravovat optické signály s různou statistikou. Bude studována laditelnost vyvinutého detektoru a efektivní metody zpracování elektronických výstupních signálů. Dále bude realizován a charakterizován nový detektor složený z jednofotonových detektorů a elektrooptických modulátorů na bázi kapalných krystalů umožňující rychlou analýzu polarizačního stavu jednofotonových signálů. Současně budou navrženy nezbytné elektronické řídicí jednotky pro optimalizaci časové odezvy vyvinutého polarimetru.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BH - Optics, masers and lasers
CEP - secondary branch
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
CEP - another secondary branch
JA - Electronics and optoelectronics
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
20201 - Electrical and electronic engineering
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The project was focused on investigation of single-photon counting detectors for quantom cryptography, quantum computing and biomedicine. The obtained results represent substantial progress in the field of photonic quantum technology. Research results were published in renowned journals and presented at conferences.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 10, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/02:1
Data delivery date
Jul 23, 2020
Finance
Total approved costs
6,384 thou. CZK
Public financial support
5,457 thou. CZK
Other public sources
927 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
6 384 CZK thou.
Public support
5 457 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BH - Optics, masers and lasers
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2019