基于国产InGaAs/InP APD的高速单光子探测

InGaAs/InP雪崩光电二极管(InGaAs/InP APD)是近红外单光子探测器的核心器件之一,其国产化已成为趋势。InGaAs/InP APD工作于1.25 GHz门控盖革模式下,由于APD本身的电容特性,单光子触发产生的雪崩电信号被尖峰噪声所湮没,采用低通滤波的方法可以将有效雪崩信号从尖峰噪声提取出来。为了探讨国产APD的参数水平,对不同温度不同探测效率下国产InGaAs/InP APD的暗计数及后脉冲概率,时间抖动性等相关性能参数进行了测量,并与国外数据进行了对比。当国产InGaAs/InP APD工作于一25℃,探测效率10%时,暗计数可低至9.9×10^(-7)/gate,后脉冲仅为1.5%,这表明在InGaAs/InP APD这一领域,我国已接近国外水平,但仍有一定的进步空间。

基于InGaAs/InP雪崩光电二极管的高速光子数可分辨探测

通过正弦门低通滤波方案,实现了基于InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)的高速单光子探测。同时,配合多通道集成技术,完成了四合一的GHz单光子探测阵列。最后,通过空间分束的方法,实现了GHz 4光子的高速光子数可分辨探测。通过和理论值比较,发现光子数分辨的误差最大仅为2.285%,达到了有效的分辨。研究多通道光子数可分辨技术,为激光测距、随机数生成器以及量子保密通信等诸多领域的快速发展提供了保障。