采用国际单位制可溯源标准量化有效外差检测效率

相干光接收机的精确校准对于相干通信、精密量子传感以及连续变量量子密钥分发(CV-QKD)等领域的可靠性能评估至关重要,其中有效探测效率直接影响信道参数估计。该研究团队提出了一种可溯源至国际单位制(SI)的测量方法,通过基于散粒噪声的测量确定平衡接收机的有效外差探测效率。该方案利用频谱分析仪获取两个观测量:外差拍频功率与本振光散粒噪声方差,并明确处理分析仪的等效噪声带宽(ENBW)。信号光路中的光子通量通过经过校准的辐射度标准溯源至SI单位。该工作首先在自由空间接收机上验证了该方案,证明其与独立构建的光学损耗链在宽信号功率范围内及经过受控校准衰减后具有一致性。将相同估计算法扩展至保偏光纤耦合平衡接收机后,证实该方案对MHz频段中频及实际相干接收机架构具有鲁棒性。这些成果为实时接收机校准建立了可溯源且不确定度限定的框架,为CV-QKD及其他相干光系统提供了实用化校准路径。

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提交arXiv: 2026-02-23 19:30
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