高重复率单光子雪崩二极管的最小化自差分门控方案
量子物理
2025-09-29 v1 仪器与探测器
摘要
加压熄灭型单光子雪崩二极管 (SPAD) 检测器广泛用于高重复率激光的量子通信和量子计算 setup。本文提出一种新方案用于高重复率 (100 MHz) 正弦波门控 SPAD，基于自差分技术，显著简化了先前设计，同时提供了额外优势。包括易于实现、对 SPAD 偏置的更精确控制以及改进的信噪比 (SNR)。我们使用 InGaAs 光电二极管实现了该方法，并以 100 MHz 衰减激光脉冲进行实验表征，测量量子效率、暗计数率和 afterpulsing 行为。重要的是，我们证明该检测器在检测事件后不足一个脉冲重复周期即可恢复完全量子效率，从而实现 100 MHz 连续运行，理论上可达 GHz 频率。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.22200,
title = {A minimalist self-differencing gating scheme for dead-time-free single-photon avalanche diodes at high repetition rate},
author = {Samuele Altilia and Edoardo Suerra and Stefano Capra and Giacomo Secci and Sebastiano Corli and Stefano Olivares and Alessandro Ferraro and Enrico Prati and Simone Cialdi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.22200},
year = {2025}
}