論文の概要: Photodiode quantum efficiency for 2-μm light in the signal band of gravitational wave detectors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05961v1
• Date: Sat, 08 Nov 2025 10:34:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.681542
• Title: Photodiode quantum efficiency for 2-μm light in the signal band of gravitational wave detectors
• Title（参考訳）: 重力波検出器の信号帯域における2μm光の光ダイオード量子効率
• Authors: Julian Gurs, Nils Sueltmann, Christian Darsow-Fromm, Sebastian Steinlechner, Roman Schnabel,
• Abstract要約: 量子相関光を用いた量子技術は、ほぼ完全な真の量子効率を持つフォトダイオードを必要とする。 将来、圧縮光を増強した重力波検出器は、原理的には2m前後のレーザー波長で高い感度を達成できる。 拡張InGaAsによるフォトダイオードはこの範囲で利用可能であるが、室温での真の量子効率と重力波の低周波帯域は暗騒音により強く減少する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum technologies with quantum correlated light require photodiodes with near-perfect `true' quantum efficiency, the definition of which adequately accounts for the photodiode dark noise. Future squeezed-light-enhanced gravitational wave detectors could in principle achieve higher sensitivities with a longer laser wavelength around 2 {\mu}m. Photodiodes made of extended InGaAs are available for this range, but the true quantum efficiency at room temperature and the low frequency band of gravitational waves is strongly reduced by dark noise. Here we characterize the change in performance of a commercial extended-InGaAs photodiode versus temperature. While the dark noise decreases as expected with decreasing temperature, the detection efficiency unfortunately also decreases monotonically. Our results indicate the need for a dedicated new design of photodiodes for gravitational wave detectors using 2-{\mu}m laser light.
• Abstract（参考訳）: 量子相関光を持つ量子技術は、ほぼ完全な「真の」量子効率を持つフォトダイオードを必要とする。 将来、圧縮光を増強した重力波検出器は、原理的には2.mu}mあたりのレーザー波長の長い高感度を達成できる。 拡張InGaAsによるフォトダイオードはこの範囲で利用可能であるが、室温での真の量子効率と重力波の低周波帯域は暗騒音により強く減少する。 ここでは,市販のInGaAsフォトダイオードの温度に対する性能変化を特徴付ける。 暗騒音は温度低下に伴って減少するが、残念ながら検出効率は単調に低下する。 以上の結果から、2-{\mu}mレーザー光を用いた重力波検出器用フォトダイオードの設計の必要性が示唆された。

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