摘要:超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具有高计数率、高探测效率和低暗计数等优点,在光量子通信、光量子计算、激光测距与成像等领域发挥着重要作用。SNSPD的最大计数率(探测速度)会受前级读出电路的影响,为了提升最大计数率,通常需要使用一个宽带宽的低温直流耦合读出电路。本文报道了基于商用高速运算放大芯片OPA855搭建的SNSPD低温直流耦合放大读出电路。研究中,本文系统表征了该电路从室温300 K到低温4.2 K下的性能参数。通过提升OPA855的工作电压,解决了电路在低温下带宽损失的问题。进一步的,将OPA855放大电路安装在40 K温区,使用它实现了SNSPD探测性能的实验评估。相对于常规室温交流耦合电路,SNSPD的最大计数率提升了约1.3倍。本研究为OPA855芯片在高速SNSPD等低温领域提供相关参考信息。
文章目录
1 引 言
2 电路设计和仿真
3 低温实验测量和分析
4 OPA855直流耦合电路与SNSPD器件级联
5 结 论