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光电量子器件研究进展(封面文章·特邀)
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作者 宋海智 张子昌 +3 位作者 周强 邓光伟 代千 王浟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-16,共16页
量子科技的发展多年来得到了光电技术的有力支撑,笔者团队由此进行了一系列光电量子器件的研究和开发。为在光纤量子通信中实现单光子信号的按需产生,笔者设计了几种微纳柱型光腔-量子点单光子源;发展了频分复用技术,研制了高纯度、高... 量子科技的发展多年来得到了光电技术的有力支撑,笔者团队由此进行了一系列光电量子器件的研究和开发。为在光纤量子通信中实现单光子信号的按需产生,笔者设计了几种微纳柱型光腔-量子点单光子源;发展了频分复用技术,研制了高纯度、高全同的宣布式单光子源;利用GaN缺陷的单光子特性,制备了室温量子随机数发生器。笔者优化周期极化铌酸锂的级联波导结构设计,大幅提升了通信波段量子纠缠光源性能,使保真度高于97%,噪声特性提高10倍;设计和制备Si3N4微环腔纠缠源器件,实现了99%的干涉可见度,展示了芯片集成量子光源的技术可行性;应用所制备的纠缠光源,实现了数十千米光纤基量子密钥分发和量子隐形传态。笔者发展了单光子探测器制造工程,研制了用于太阳光谱量子测量的低噪声高速雪崩单光子探测器和用于量子成像的128×32及以上规模的雪崩焦平面单光子探测器。笔者制备了光纤基量子存储器,实现了1 650个光子模式的有效存储;研究了光机械量子器件的原理机制,探索了纳米光机电系统用于量子精密测量的技术前景。希望以上综述为未来量子信息网络的发展提供研究参考和技术储备。 展开更多
关键词 光电子学 量子器件 量子信息 单光子 量子纠缠 量子网络
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低暗计数率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管 被引量:2
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作者 石柱 代千 +5 位作者 宋海智 谢和平 覃文治 邓杰 柯尊贵 孔繁林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期272-278,共7页
通过对InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD)的探测效率、暗计数率等基本特性与该器件的禁带宽度、电场分布、雪崩长度、工作温度等参数之间关系的分析,采用比通常的InxGa As(x=0.53)材料具有更宽带隙的InxGa1-xAsyP1-y(x=0.78,y=0.47)材... 通过对InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD)的探测效率、暗计数率等基本特性与该器件的禁带宽度、电场分布、雪崩长度、工作温度等参数之间关系的分析,采用比通常的InxGa As(x=0.53)材料具有更宽带隙的InxGa1-xAsyP1-y(x=0.78,y=0.47)材料作为光吸收层,并且精确控制InP倍增层的雪崩长度,有效地降低了SPAD的暗计数率。其中InGaAsP材料与In P材料晶格匹配良好,可在In P衬底上外延生长高质量的InGaAsP/InP异质结,InGaAsP材料的带隙为Eg=1.03 e V,截止波长为1.2μm,可满足1.06μm单光子探测需要。同时,通过设计并研制出1.06μm InGaAsP/InP SPAD,对其特性参数进行测试,结果表明,当工作温度为270 K时,探测效率20%下的暗计数率约20 k Hz。因此基于时间相关单光子计数技术的该器件可在主动淬灭模式下用于随机到达的光子探测。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 INGAASP/INP 1.06μm 自由模式 暗计数率
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64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器 被引量:9
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作者 李潇 石柱 +5 位作者 代千 覃文治 寇先果 袁鎏 刘期斌 黄海华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期107-111,共5页
针对900~1 700 nm波长无扫描激光三维成像雷达的需求,研制了一种规模为64×64的线性模式雪崩焦平面阵列(LM-APD-FPA),它由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与CMOS专用读出电路(ASIC)组成。该器件采用飞行时间(TOF)测距的方式工作,APD... 针对900~1 700 nm波长无扫描激光三维成像雷达的需求,研制了一种规模为64×64的线性模式雪崩焦平面阵列(LM-APD-FPA),它由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与CMOS专用读出电路(ASIC)组成。该器件采用飞行时间(TOF)测距的方式工作,APD光敏芯片将脉冲激光信号转化成脉冲光电流,读出电路对其进行放大、阈值比较后实现激光探测并在每个单元获取光脉冲的飞行时间,将其转化成二进制编码信号后串行输出。测试结果表明,64×64 LM-APD-FPA有效像元最小可探测光功率值约为400 nW,时间分辨率为1 ns。用该探测器在激光雷达系统上实现了无扫描单脉冲激光三维成像,表明了线性模式激光焦平面探测器可用于激光三维成像领域。 展开更多
关键词 焦平面阵列 线性模式 铟镓砷 飞行时间测距 三维成像
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用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计 被引量:5
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作者 纪应军 石柱 +3 位作者 覃文治 代千 冯万鹏 胡俊杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期934-940,共7页
重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系,提出了过偏电压的计算方法。分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系,提出了... 重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系,提出了过偏电压的计算方法。分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系,提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法。设计制作了InGaAs/InP SPAD,并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验。结果表明:对于准200μm的SPAD,在过偏2 V、温度-40℃条件下,探测效率(PDE)>20%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)准20 k Hz;对于准50μm的SPAD,在过偏2.5 V、温度-40℃条件下,探测效率(PDE)>23%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)2 k Hz。最后对实验结果进行了分析和讨论。 展开更多
关键词 InGaAs/InP单光子雪崩二极管 雪崩宽度 工作温度 电场分布
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锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的研究进展 被引量:4
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作者 谢修敏 徐强 +5 位作者 陈剑 周宏 代千 张伟 胡卫英 宋海智 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期688-694,共7页
基于锑化物Ⅱ类超晶格结构的中远红外探测器,由于其优异的性能而受到广泛的关注和研究。综述了锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的探测机理、材料结构、器件性能和当前的应用情况,介绍了其在中远红外雪崩光电探测器领域的研究现状。锑化... 基于锑化物Ⅱ类超晶格结构的中远红外探测器,由于其优异的性能而受到广泛的关注和研究。综述了锑化物Ⅱ类超晶格中远红外探测器的探测机理、材料结构、器件性能和当前的应用情况,介绍了其在中远红外雪崩光电探测器领域的研究现状。锑化物Ⅱ类超晶格探测器的部分性能指标已接近、甚至超过了碲镉汞探测器,并在部分红外装备上得到了应用。而基于锑化物Ⅱ类超晶格的雪崩光电探测器件在中远红外弱光探测领域尚处于起步阶段,与碲镉汞探测器相比还有很大差距,但同时也呈现出了巨大的发展潜力。 展开更多
关键词 探测器 锑化物 Ⅱ类超晶格 中远红外 雪崩光电探测器
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单光子探测器的研究进展 被引量:5
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作者 程碑彤 代千 +3 位作者 谢修敏 徐强 张杉 宋海智 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期601-609,共9页
单光子探测器能够探测极微弱光信号,具有较高的灵敏度,在民用和国防领域都有广泛的应用。近年来,随着科学技术的飞速发展,在传统光电探测器件不断优化和改进的同时,其它新型光电探测器件也得到了极大发展且取得了重要技术成果。为深入... 单光子探测器能够探测极微弱光信号,具有较高的灵敏度,在民用和国防领域都有广泛的应用。近年来,随着科学技术的飞速发展,在传统光电探测器件不断优化和改进的同时,其它新型光电探测器件也得到了极大发展且取得了重要技术成果。为深入了解单光子探测器的技术发展现状和趋势,总结了目前具有代表性的单光子探测器在研究现状、技术难点和最新技术突破等方面的关键信息,分析了光电倍增管和雪崩光电二极管等传统单光子探测器的优势与不足以及之后的技术发展方向,同时还介绍了超导纳米线单光子探测器和基于新型2维材料的雪崩光电二极管等几类具有良好光电性能和巨大发展潜力的新型单光子探测器,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 探测器 单光子 光电倍增管 雪崩光电二极管 超导 2维材料
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论平衡计分卡在我国城市商业银行绩效管理中的应用 被引量:1
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作者 洪淼 代千 《商场现代化》 北大核心 2008年第29期57-57,共1页
本文就我国城市商业银行引入平衡计分卡的必要性进行分析,从五个不同的角度讨论了如何构建城市商业银行的关键绩效指标体系,以台州市商业银行为例设计了战略地图和银行经营绩效评估表,促进城市商业银行加强经营管理和风险控制,切实提高... 本文就我国城市商业银行引入平衡计分卡的必要性进行分析,从五个不同的角度讨论了如何构建城市商业银行的关键绩效指标体系,以台州市商业银行为例设计了战略地图和银行经营绩效评估表,促进城市商业银行加强经营管理和风险控制,切实提高经营效益和核心竞争力。 展开更多
关键词 城市商业银行 平衡计分卡 关键绩效指标
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多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管的增益-噪声特性
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作者 戴萌曦 李潇 +4 位作者 石柱 代千 宋海智 汤自新 蒲建波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期111-117,共7页
重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边... 重点研究了多级倍增超晶格InGaAs雪崩光电二级管(APD)的增益和过剩噪声,建立了新的载流子增益-过剩噪声模型。在常规弛豫空间理论基础上分析了其工作原理,考虑了预加热电场和能带阶跃带来的初始能量效应、电子进入高场倍增区时异质结边界附近的弛豫空间长度修正以及声子散射对碰撞离化系数的影响,提出了用于指导该类APD的增益-过剩噪声计算的修正弛豫空间理论。结果表明:在相同条件下,相比于常规的单层倍增SAGCM结构,多级倍增超晶格InGaAsAPD同时具有更高增益和更低噪声,且修正的弛豫空间理论可被推广到更多级倍增的超晶格InGaAsAPD结构,在保证低噪声前提下,通过增加倍增级数可提高增益。 展开更多
关键词 修正的弛豫空间理论 多级倍增超晶格InGaAs APD 碰撞电离 弛豫空间长度
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Ultraviolet photodetector with bandpass characteristic based on a blend of PVK and PBD 被引量:1
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作者 孙建 彭宽军 +4 位作者 朱璐 胡佐富 代千 张希清 王永生 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第5期78-80,共3页
We fabricate an ultraviolet photodetector based on a blend of poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and 2- tert-butylphenyl-5-biphenyl-1, 3, 4-oxadiazole (PBD) using spin coating. The device exhibites a low dark current densi... We fabricate an ultraviolet photodetector based on a blend of poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and 2- tert-butylphenyl-5-biphenyl-1, 3, 4-oxadiazole (PBD) using spin coating. The device exhibites a low dark current density of 2.2×10 3 μA/cm 2 at zero bias. The spectral response of the device shows a narrow bandpass characteristic from 300 to 355 nm, and the peak response is 18.6 mA/W located at 334 nm with a bias of –1 V. We also study the performances of photodetectors with different blend layer thicknesses. The largest photocurrent density is obtained with a blend of 90 nm at the same voltage. 展开更多
关键词 带通特性 光探测器 PBD PVK 紫外线 混合层厚度 基础 电流密度
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