論文の概要: Ultra-narrowband interference circuits enable low-noise and high-rate photon counting for InGaAs/InP avalanche photodiodes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.01570v1
• Date: Wed, 4 Jan 2023 12:44:18 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-08 22:27:32.205366
• Title: Ultra-narrowband interference circuits enable low-noise and high-rate photon counting for InGaAs/InP avalanche photodiodes
• Title（参考訳）: InGaAs/InPアバランシェフォトダイオードの低ノイズ・高速光子計数を可能にする超狭帯域干渉回路
• Authors: Yuanbin Fan, Tingting Shi, Weijie Ji, Lai Zhou, Yang Ji and Zhiliang Yuan
• Abstract要約: InGaAs/InP単光子アバランシェフォトダイオード(APD)のアフターパルスノイズはキャリアトラップによって引き起こされ、サブ秒ゲーティングによるアバランチェ電荷の制限によってうまく抑制できる。 ここでは,アバランシェ信号の歪みが少なく,1段あたり80dBの容量応答を拒否できる新しい超狭帯域干渉回路(UNIC)を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.961823642795086
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Afterpulsing noise in InGaAs/InP single photon avalanche photodiodes (APDs) is caused by carrier trapping and can be suppressed successfully through limiting the avalanche charge via sub-nanosecond gating. Detection of faint avalanches requires an electronic circuit that is able to effectively remove the gate-induced capacitive response while keeping photon signals intact. Here we demonstrate a novel ultra-narrowband interference circuit (UNIC) that can reject the capacitive response by up to 80 dB per stage with little distortion to avalanche signals. Cascading two UNIC's in a readout circuit, we were able to enable high count rate of up to 700 MC/s and low afterpulsing of 0.5 % at a detection efficiency of 25.3 % for 1.25 GHz sinusoidally gated InGaAs/InP APDs. At -30 degree C, we measured 1 % afterpulsing at a detection efficiency of 21.2 %.
• Abstract（参考訳）: InGaAs/InP単光子アバランシェフォトダイオード(APD)のアフターパルスノイズはキャリアトラップによって引き起こされ、サブナノ秒ゲーティングによるアバランチェ電荷の制限によってうまく抑制できる。 かすかな雪崩の検出には、光子信号を無傷に保ちながらゲートによる静電容量応答を効果的に除去できる電子回路が必要である。 本稿では,雪崩信号に対する歪みを少なくし,最大80dbの静電容量応答を相殺できる超狭帯域干渉回路(unic)の実証を行った。 読み出し回路で2つのunicをカスケードすることにより,1.25ghz正弦波ゲートingas/inp apdsにおいて,検出効率25.3%で,最大700mc/s,0.5%の残脈率を実現できた。 30度cでは,検出効率21.2 %で1 %後脈動を測定した。

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