用于高数据速率应用的雪崩光电探测

雪崩光电探测通常用于需要单光子灵敏度的应用中。我们考察了在高数据速率下使用雪崩光电二极管（APD）表征光子统计特性的极限。为了识别线性 APD 工作区域，我们采用了一台重复频率在 0.5MHz 至 80MHz 之间可变的 ps 脉冲二极管激光器。通过施加不同水平的精确校准衰减，我们改变了相干脉冲的平均光功率。高重复频率下的线性度受限于 APD 死时间，而由于多光子事件，在较高光子数下会出现非线性响应。假设输入光具有泊松统计特性，我们以高精度确定了入射光的有效平均光子数。时间复用探测器（TMD）允许通过光子切割实现光子数分辨。该探测装置将线性响应函数扩展至更高的光子数，并且可以使用统计方法来补偿非线性。我们研究了这一效应，将其与单 APD 情况进行了比较，并展示了 TMD 数据分析中卷积处理的有效性。