用于研究在轨激光退火修复辐射损伤的CubeSat单光子探测器模块
仪器与探测器
2024-12-31 v1 量子物理
摘要
基于硅的单光子雪崩光电二极管(SPAD)被广泛考虑用于量子卫星通信，但由于质子辐射在其有源区引起的位移损伤导致暗计数率(DCR)增加。当SPAD的DCR超过某个阈值时，它们将无法用于量子通信协议。先前的实验室实验表明，用约1~W光功率对SPAD有源区进行激光退火可以显著降低合成辐射SPAD的辐射诱导DCR。为了评估在低地球轨道上对持续辐射的SPAD进行在轨激光退火的可行性，我们开发了一个具有CubeSat外形尺寸的模块，能够对四个硅SPAD进行激光和热退火。本文报告该模块的设计和地面测试，在模拟空间环境中研究激光退火。我们的结果为在轨试验铺平了道路，该试验可能证明该技术对未来搭载量子接收器的卫星任务有用。
引用
@article{arxiv.2412.20559,
title = {CubeSat single-photon detector module for investigating in-orbit laser annealing to heal radiation damage},
author = {Nigar Sultana and Joanna Krynski and Jin Gyu Lim and John Floyd and Michael Lembeck and Vadim Makarov and Paul Kwiat and Thomas Jennewein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.20559},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 6 figures