用于高重复频率脉冲源的简单鲁棒平衡零拍探测器
光学
2026-04-09 v1 量子物理
摘要
我们设计并实验表征了一种针对高重复频率（100 MHz）脉冲光源的平衡零拍探测器。与传统跨阻放大器架构不同，后者因超短脉冲而存在非线性和动态不稳定性，我们的方法允许在不使用反馈回路的情况下直接放大从公共光电二极管节点提取的光电流。我们建立了描述探测器响应、噪声和脉冲间相关性的理论模型，为信号方差、信噪比（SNR）和脉冲间相关性提供了定量预测。使用两个匹配的 InGaAs 光电二极管，由 1030 nm 锁模激光器在 100 MHz 下照射，该探测器表现出优异的线性度和信号方差随光功率的散粒噪声极限标度。通过优化时间积分窗口可获得约 14 dB 的最大信噪比，而相关性测量确认脉冲间相关性可忽略不计。这些结果表明，所提出的架构为高速脉冲零拍探测提供了一个鲁棒且简单的解决方案，适用于量子光学和连续变量量子信息应用。
引用
@article{arxiv.2604.06994,
title = {A Simple and Robust Balanced Homodyne Detector for High-Repetition-Rate Pulsed Sources},
author = {Samuele Altilia and Edoardo Suerra and Pietro Puppi and Sebastiano Corli and Enrico Prati and Simone Cialdi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.06994},
year = {2026}
}