Pokročilé detektory statistiky a polarizace ultra slabých optických signálů
Cíle projektu
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.
Klíčová slova
photodetectoravalanche photodiodesingle-photon detectorphotonstatistics of lightpolarizationpolarimeter
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Hlavní účastníci
Univerzita Palackého v Olomouci / Přírodovědecká fakulta
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
17-26143S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Advanced detectors of statistics and polarization of ultra weak light signals
Anotace anglicky
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.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BH - Optika, masery a lasery
CEP - vedlejší obor
JB - Senzory, čidla, měření a regulace
CEP - další vedlejší obor
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
20201 - Electrical and electronic engineering
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt byl zaměřen na výzkum jednofotonových detektorů záření pro kvantovou kryptografii, kvantové počítače a biomedicínu. Získané výsledky přináší podstatný pokrok v oblasti optických kvantových technologií. Výsledky výzkumu byly publikovány v renomovaných časopisech a byly prezentovány na konferencích.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2017
Ukončení řešení
31. 12. 2019
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
10. 4. 2019
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP20-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
23. 7. 2020
Finance
Celkové uznané náklady
6 384 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 457 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
927 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 384 tis. Kč
Statní podpora
5 457 tis. Kč
85%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BH - Optika, masery a lasery
Doba řešení
01. 01. 2017 - 31. 12. 2019