超低暗计数率硅单光子探测器的实现

刘岩鑫; 范青; 李翔艳; 李少康; 王勤霞; 李刚; 张鹏飞; 张天才

doi:doi:10.3788/AOS202040.1004001

光学学报, 2020, 40 (10): 1004001, 网络出版: 2020-04-28

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Realization of Silicon Single-Photon Detector with Ultra-Low Dark Count Rate

刘岩鑫 ^1,2范青 ^1,2李翔艳 ^1,2李少康 ^1,2王勤霞 ^1,2李刚 ^1,2,*张鹏飞 ^1,2张天才 ^1,2,**

作者单位

¹ 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西太原 030006

² 山西大学极端光学协同创新中心, 山西太原 030006

图 & 表

图 1. 雪崩二极管外围电路模块的简化工程电路图

Fig. 1. Simplified engineering circuit diagram of avalanche diode peripheral circuit module

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图 2. 探头1雪崩电压随温度的变化图

Fig. 2. Avalanche voltage versus temperature for probe 1

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图 3. 探头1在不同温度下的暗计数率随超出电压的变化

Fig. 3. Dark count rate versus over voltage for probe 1 at different temperatures

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图 4. 在超出电压为13 V时探头1暗计数率随温度的变化

Fig. 4. Dark count rate versus temperature for probe 1 at over voltage of 13 V

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图 5. 在温度为192 K时探头1后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 5. After-pulse probability versus bias voltag for probe 1 at temperature of 192 K

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图 6. 在温度为192 K时探头2参数间的关系。(a)暗计数率随偏置电压的变化;(b)后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 6. Relation between parameters for probe 2 at temperature of 192 K. (a) Dark count rate versus bias voltage; (b) after-pulse probability versus bias voltage

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刘岩鑫, 范青, 李翔艳, 李少康, 王勤霞, 李刚, 张鹏飞, 张天才. 超低暗计数率硅单光子探测器的实现[J]. 光学学报, 2020, 40(10): 1004001. Yanxin Liu, Qing Fan, Xiangyan Li, Shaokang Li, Qinxia Wang, Gang Li, Pengfei Zhang, Tiancai Zhang. Realization of Silicon Single-Photon Detector with Ultra-Low Dark Count Rate[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(10): 1004001.

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图 1. 雪崩二极管外围电路模块的简化工程电路图

Fig. 1. Simplified engineering circuit diagram of avalanche diode peripheral circuit module

图 2. 探头1雪崩电压随温度的变化图

Fig. 2. Avalanche voltage versus temperature for probe 1

图 3. 探头1在不同温度下的暗计数率随超出电压的变化

Fig. 3. Dark count rate versus over voltage for probe 1 at different temperatures

图 4. 在超出电压为13 V时探头1暗计数率随温度的变化

Fig. 4. Dark count rate versus temperature for probe 1 at over voltage of 13 V

图 5. 在温度为192 K时探头1后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 5. After-pulse probability versus bias voltag for probe 1 at temperature of 192 K

图 6. 在温度为192 K时探头2参数间的关系。(a)暗计数率随偏置电压的变化;(b)后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 6. Relation between parameters for probe 2 at temperature of 192 K. (a) Dark count rate versus bias voltage; (b) after-pulse probability versus bias voltage

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图 1. 雪崩二极管外围电路模块的简化工程电路图

Fig. 1. Simplified engineering circuit diagram of avalanche diode peripheral circuit module

图 2. 探头1雪崩电压随温度的变化图

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图 3. 探头1在不同温度下的暗计数率随超出电压的变化

Fig. 3. Dark count rate versus over voltage for probe 1 at different temperatures

图 4. 在超出电压为13 V时探头1暗计数率随温度的变化

Fig. 4. Dark count rate versus temperature for probe 1 at over voltage of 13 V

图 5. 在温度为192 K时探头1后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 5. After-pulse probability versus bias voltag for probe 1 at temperature of 192 K

图 6. 在温度为192 K时探头2参数间的关系。(a)暗计数率随偏置电压的变化;(b)后脉冲概率随偏置电压的变化

Fig. 6. Relation between parameters for probe 2 at temperature of 192 K. (a) Dark count rate versus bias voltage; (b) after-pulse probability versus bias voltage

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