祁雨菲 1,2,5王文娟 2,*孙京华 2,3武文 4[ ... ]陆卫 1,2,**
作者单位
摘要
1 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 上海理工大学,上海 200093
4 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093,中国
5 中国科学院大学,北京 100049
我们描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%。此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR。
单光子雪崩二极管 暗计数率 光子探测效率 后脉冲概率 single photon avalanche diode dark count rate photon detection efficiency after-pulse probability 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 1
作者单位
摘要
北京工业大学 信息学部 微电子学院, 北京 100124
提出了一种低压低功耗有源电感(LVLPAI)。它由新型正跨导器、负跨导器以及电平转换模块构成。其中, 电平转换模块与新型正跨导器的输入端和负跨导器的输出端连接, 同时, 新型正跨导器采用了PMOS晶体管, 并将栅极和衬底短接, 最终使得有源电感可在低压下工作, 且在不同频率下具有低的功耗。基于018 μm RF CMOS工艺进行性能验证, 并与传统AI进行对比。结果表明, LVLPAI和传统AI比较, 在15 GHz、27 GHz、44 GHz这三个频率处分别取得三个电感值3 326 nH、1 403 nH、782 nH的条件下, 前者和后者的工作电压分别为08 V、1 V、12 V和15 V、16 V和17 V, 分别下降了467%、375%、294%; 功耗分别为008 mW、025 mW、053 mW和014 mW、031 mW、062 mW, 分别下降了429%、194%、145%。
有源电感 低压 低功耗 active inductor low voltage low power 
微电子学
2023, 53(3): 419
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
设计了基于雪崩光电二极管的光子数可分辨单光子探测器,采用短脉冲门控信号结合电容平衡噪声抑制方案实现了单通道100 MHz、探测效率40.5%的高性能探测,配合空间分束,有效分辨入射光子数目。为了更完整地描述探测器的量子特征,引入量子探测器层析技术,由单通道单光子探测器入手,到双通道光子数可分辨探测器,进行了量子层析标定,重新构建了其正值算符测度矩阵以及对应的Wigner函数。结果表明,双通道100 MHz光子数可分辨探测器可实现量子探测。
电容平衡 光子数可分辨探测 量子探测器层析 正值算符测度矩阵 Wigner函数 capacitance balancing photon-number-resolving detection quantum detector tomography positive-operator-valued measure matrix Wigner function 
光学仪器
2023, 45(5): 19
作者单位
摘要
鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000
针对双屏显示产品Gamma曲线分离现象,通过实物解析、电学实验、工艺过程数据及调整工艺条件等实验进行验证,并结合大量验证数据进行机理研究。通过实物测量可知上下屏的液晶盒盒厚及像素电极CD存在差异,因此导致上下屏的透过率不同,进而造成上下屏Gamma差异。通过工艺调查验证得出液晶盒盒厚及像素电极CD差异是受到设备硬件影响导致涂胶起涂位置均一性差造成的;最终通过上下屏间封框胶封闭、最适化膜厚导入及波动范围内像素电极CD增大等工艺改善,将Gamma曲线分离不良彻底改善(不良发生率12%),提高了产品画面显示品质。
薄膜晶体管显示器 驱动电场 临界尺寸 液晶盒盒厚 TFT driving electric field critical dimension cell gap 
光电子技术
2023, 43(2): 186
作者单位
摘要
昆明物理研究所,云南 昆明 650223
在(211)B碲锌镉衬底上,采用分子束外延生长制备了PPP型中长双色碲镉汞材料,通过台面孔刻蚀、侧壁钝化等工艺,实现中长双色640×512 红外焦平面探测器组件研制。中长双色碲镉汞材料测试结果表明,表面宏观缺陷(2~10 μm)密度统计分布约773 cm-2,同时对材料进行了XRD双晶衍射半峰宽(FWHM)测试和位错腐蚀坑(EPD)统计,XRD测试FWHM约31.9 arcsec,EPD统计值约为5×105cm-2;双色器件芯片台面刻蚀深度达到8 μm以上,深宽比达到1∶1以上,侧壁覆盖率达到72.5%。中长双色红外焦平面组件测试结果表明,中波波长响应范围为3.6~5.0 μm,长波波长响应范围为7.4~9.7 μm,中波向长波的串音为0.9 %,长波向中波的串音为3.1 %,中波平均峰值探测率达到3.31×1011 cm·Hz1/2/W,NETD为17.7 mK;长波平均峰值探测率达到6.52×1010 cm·Hz1/2/W,NETD为32.8 mK;中波有效像元率达到99.46%,长波有效像元率达到98.19 %,初步实现中长双色红外焦平面组件研制。
中长双色 碲镉汞 分子束外延 等离子体刻蚀 串音 MW/LW dual-band HgCdTe molecular beam epitaxy(MBE) plasma etch cross-talk 
红外与毫米波学报
2023, 42(3): 292
王金铭 1,2李鹏 2梁燕 3孙玮 1,2[ ... ]赵凌霄 2,*
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学生命科学与医学部生物医学工程学院,江苏 苏州 215163
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,江苏 苏州 215163
3 东南大学附属中大医院消化内科,江苏 南京 210009
食管鳞癌(ESCC)是我国常见的消化道恶性肿瘤之一。临床上,窄带成像联合放大内镜(NBI-ME)能够显示出食管粘膜层的微血管形态变化,是诊断ESCC的重要手段。针对ESCC识别模型难以兼顾识别准确率和推理效率的问题,提出一种融合注意力机制的轻量化残差网络(CALite-ResNet)对食管NBI-ME图像进行分类。从多家医院采集到206例患者共11468张NBI-ME图像作为本研究数据集。实验结果表明,ESCC识别的准确率和敏感度分别在图像级别达到96.39%和95.70%,在病人级别达到95.70%和94.62%,单张食管图像的平均预测时间为16.42 ms。因此,CALite-ResNet模型对ESCC具有较高的识别准确率和较快的推理效率,能够为ESCC的临床辅助诊断提供有效帮助,具备一定的临床意义与应用价值。
图像处理 轻量化网络 注意力机制 食管鳞癌 窄带成像 放大内镜 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1010023
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)体积小、功耗低、响应速度快,被广泛应用于近红外单光子检测。文中分析了APD雪崩及噪声信号的频谱分布特征,提出了正弦门控结合低通滤波级联方案,噪声抑制比超过40 dB, 实现了1~2 GHz高性能探测。当工作速率为1.5 GHz,探测效率设置为20.0%时,后脉冲概率为6.6%,暗计数率仅为6.7×10−7/gate。此外,集成了APD高速门控产生及延时调节模块,温度反馈稳定控制模块,实现了单光子探测器12 h稳定运行,计数标准差仅为1.0%。最后,为了更完整的描述探测器的量子特征,引入量子探测器层析技术进行标定,重新构建了其正值算符测度矩阵以及对应的Wigner函数,为其在量子通信、量子计算等量子信息技术的应用中提供支撑。
单光子探测器 雪崩光电二极管 低通滤波 量子层析 single-photon detector avalanche photodiode low-pass filter quantum tomography technology 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220901
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
平衡零拍探测器存在共模抑制比小、响应带宽低等问题。针对以上问题,尝试从两方面进行改进:一方面,通过测试探测器中光电检测器(PIN光电二极管)的响应特性,选择性能相近的器件进行平衡探测,以提升共模抑制比;另一方面,采用跨阻放大与比例运放级联的方式对光电流信号进行提取,解决一级采样放大器增益带宽积局限的问题,在保障灵敏度的同时提升探测器的响应带宽。由此实现了300 MHz的平衡零拍探测,共模抑制比高达66 dB,并有效检测了光信号中的量子散粒噪声,为高速灵敏探测提供了一种有效技术方案。
平衡零拍探测 跨阻放大器 量子噪声 共模抑制比 散粒噪声与电子噪声比值 balanced homodyne detection trans-impedance amplifier quantum noise common-mode rejection ratio shot noise to electronic noise 
光学仪器
2022, 44(4): 32
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
为了提高多像素光子计数器(MPPC)的高速探测并改善光子数分辨特性,采用门控抑制的MPPC,并通过自平衡及低通滤波相结合的技术手段,将MPPC的容性尖峰噪声抑制到热噪声水平,在实现光生雪崩信号的线性提取的同时快速恢复探测。实验结果表明,200 MHz门控的MPPC实现了40 MHz重复频率激光下14个光子的有效分辨,平均每脉冲光子数高达6.8。与被动抑制模式相比,200 MHz正弦门控模式下的光子数分辨效果明显得到了改善,为高速光子数可分辨探测提供了参考。
光子数可分辨探测 多像素光子计数器(MPPC) 单光子探测 photon number resolvable detection multi-pixel photon counter(MPPC) single photon detection 
光学仪器
2022, 44(1): 22
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海  200093
2 华东师范大学重庆研究院,重庆  401147
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海  200062
InGaAs/InP雪崩光电二极管(avalanche photodiode APD)可实现近红外波段的单光子检测,具有集成度高功耗低等优势,被广泛应用于量子信息科学、激光测绘、深空通信等领域。通常,为了减小误计数,InGaAs/InP APD工作在门控盖革模式,其门控信号的重复频率直接决定了探测器的工作速率。基于此,采用低通滤波方案,结合集成了GHz正弦门控信号产生、雪崩信号采集、温度控制、偏置电压调节等功能的处理电路,搭建了GHz重复频率可调的高性能InGaAs/InP单光子探测器。GHz门控信号重复频率升高到2 GHz,其相位噪声仍优于-70 dBc/Hz@10 kHz,且尖峰噪声被抑制到热噪声水平,当探测效率为10%时,暗计数仅为2.4×10-6/门。此外,还验证了该方案下探测器的长时间稳定性,测试了工作速率、偏置电压等对APD关键性能参数的影响,为GHz InGaAs/InP APD的进一步集成及推广奠定基础。
单光子探测器 雪崩光电二极管 single-photon detector avalanche photodiode 
红外与毫米波学报
2021, 40(6): 840

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