論文の概要: Nanosecond gating of superconducting nanowire single-photon detectors
using cryogenic bias circuitry
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.14841v1
- Date: Wed, 26 Oct 2022 16:41:34 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-21 13:14:34.667022
- Title: Nanosecond gating of superconducting nanowire single-photon detectors
using cryogenic bias circuitry
- Title（参考訳）: 低温バイアス回路を用いた超伝導ナノワイヤ単光子検出器のナノ秒ゲーティング
- Authors: Thomas Hummel, Alex Widhalm, Jan Philipp H\"Opker, Klaus D. J\"Ons,
Jin Chang, Andreas Fognini, Stephan Steinhauer, Val Zwiller, Artur Zrenner,
Tim J. Bartley
- Abstract要約: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、ほぼ単体効率、低い暗カウント数、短い回復時間を示す。
SNSPDのアクティブゲーティングにおいて,最大起立時間は2.4 ns,総ゲート長は5.0 nsであることを示す。
我々はゲート動作を利用して、エミュレートされたポンププローブ実験において、第1.2因子による光子計数ダイナミックレンジの増加、および強ポンプの時間的フィルタリングを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) show near unity
efficiency, low dark count rate, and short recovery time. Combining these
characteristics with temporal control of SNSPDs broadens their applications as
in active de-latching for higher dynamic range counting or temporal filtering
for pump-probe spectroscopy or LiDAR. To that end, we demonstrate active gating
of an SNSPD with a minimum off-to-on rise time of 2.4 ns and a total gate
length of 5.0 ns. We show how the rise time depends on the inductance of the
detector in combination with the control electronics. The gate window is
demonstrated to be fully and freely, electrically tunable up to 500 ns at a
repetition rate of 1.0 MHz, as well as ungated, free-running operation. Control
electronics to generate the gating are mounted on the 2.3 K stage of a
closed-cycle sorption cryostat, while the detector is operated on the cold
stage at 0.8 K. We show that the efficiency and timing jitter of the detector
is not altered during the on-time of the gating window. We exploit gated
operation to demonstrate a method to increase in the photon counting dynamic
range by a factor 11.2, as well as temporal filtering of a strong pump in an
emulated pump-probe experiment.
- Abstract（参考訳）: 超伝導ナノワイヤ単光子検出器(SNSPD)は、ほぼ単体効率、低い暗カウント数、短い回復時間を示す。
これらの特性とsnspdの時間的制御を組み合わせることで、よりダイナミックレンジの計数やポンププローブ分光やライダーの時間的フィルタリングのアクティブなデラッチとして応用が拡大される。
そこで, SNSPDのアクティブゲーティングを, 最大オン・ツー・オン時間2.4 ns, 総ゲート長5.0 nsで実証した。
昇降時間が制御エレクトロニクスと組み合わせて検出器のインダクタンスに依存することを示す。
ゲートウィンドウは完全かつ自由で、電気的に最大500 nsを1.0MHzの繰り返し速度で調整できる。
閉サイクル吸収冷凍機の2.3K段にゲーティングを発生させる制御エレクトロニクスを装着し, 温度0.8Kの冷間において検出器を動作させ, ゲーティングウィンドウのオン時に検出器の効率とタイミングジッタが変更されないことを示す。
我々はゲート動作を利用して、エミュレートされたポンププローブ実験において、第1.2因子による光子計数ダイナミックレンジの増加、および強ポンプの時間的フィルタリングを示す。
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