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带外置分流电阻的超导微条带单光子探测器的表征

仪器与探测器 2023-05-10 v1 应用物理

摘要

超导微条带单光子探测器(SMSPD)通常需要一个分流电阻以避免由其高载流能力和低动力学电感引起的锁存。本文研究了分流电阻对微桥 SMSPD 行为的影响。我们以两种方式分析了不同分流电阻下等效开关电流的变化,并利用本征暗计数率(iDCR)曲线确定了工作电流范围。我们观察到分流电阻的减小可以增大工作电流范围,这有助于提高内探测效率(IDE)并降低 iDCR。然而,分流电阻的减小会降低脉冲幅度并增加脉冲衰减时间,从而劣化 SMSPD 的时序抖动与计数率性能。实验结果的趋势可利用带分流电阻的 SMSPD 电路模型定性复现,这为分流电阻的选择提供了有用信息。此外,我们报道了经氦离子辐照、分流小电阻 5.2 {\Omega} 的 SMSPD 的改进探测性能。我们观察到在波长高达 2000 nm 时 IDE 随偏置电流出现弱饱和,以及探测电流与光子能量之间的非线性关系。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.08762,
  title  = {Characterization of a Superconducting Microstrip Single-Photon Detector Shunted with an External Resistor},
  author = {Yu-Ze Wang and Wei-Jun Zhang and Guang-Zhao Xu and Jia-Min Xiong and Dong-Hui Fan and Zhi-Gang Chen and Xing-Yu Zhang and Zhen Wang and Li-Xing You},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.08762},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 8 figures, 1 table