随着单光子探测技术在激光雷达和量子信息领域的应用日渐深入，单光子探测器的研制也受到了研究人员的更多关注。研制了基于国产单光子半导体雪崩二极管（Single-Photon Avalanche Diode, SPAD）的低噪声大光敏面铟镓砷（InGaAs）近红外单光子探测器。该SPAD有效光敏面直径为50 μm，为了同时保证大光敏面下的低暗计数水平和低死时间，采用了在真空腔体内进行深制冷和主动淬灭的方案，研制了低功耗的高速主动淬灭电路并使其在腔内与SPAD芯片直接互联，降低暗计数的同时提高了SPAD的淬灭和恢复速度。针对腔内淬灭电路及5级热电制冷片(Thermo-electric cooler, TEC)的发热问题，着重考虑了探测器的散热结构设计。结果表明，所研制的探测器在1550 nm波长的最大可用探测效率约为26%，最低制冷温度为201 K；在203 K、探测效率为8%、最短死时间40 ns时，后脉冲概率为11.7%，暗计数率为1.3 kHz。上述结果表明，这一低噪声计数、大光敏面的通信波段近红外单光子探测器适用于对性能和环境空间要求更严苛的应用场合。
董亚魁,刘俊良,孙林山,李永富,范书振,刘兆军,赵显.低噪声大光敏面InGaAs近红外单光子探测器[J].科研仪器案例成果数据库,2023,(0).
