改进型低温光电二极管光学偏置技术,用于低噪声、低抖动超导纳米线单光子探测器

该团队通过实验验证了一种适用于超导纳米线单光子探测器(SNSPD)的改进型光学偏置方案,该方案采用低温InGaAs-InP光电二极管(PD)作为本地偏置源。研究发现,在稳定外部光源照射下,该PD可在低温环境(约2.3 K)中产生稳定的光电流,光电流的波动主要归因于入射光功率的波动。此外,通过筛选并有效阻挡从PD泄漏并引起背景暗计数的杂散光子,该团队实现了具有超低本征暗计数率(1e-4 cps)的SNSPD。利用这种改进的光学偏置技术,该SNSPD的性能达到了与传统电偏置相当的水平:系统探测效率为80.7%,背景暗计数率为32.6 cps,最小时间抖动为57.5 ps。这些结果表明,基于低温PD的光学偏置可作为传统电偏置的一种可行、低噪声且低抖动的替代方案。此外,该工作为未来开发基于PD的低噪声偏置源以及构建面向高精度量子光子学应用的全光子SNSPD系统提供了有价值的设计指导。
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提交arXiv: 2026-06-05 10:51

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