雪崩光电二极管的雪崩发光串扰研究  被引量:2

Avalanche Luminescence Crosstalk between Avalanche Photodiodes

在线阅读下载全文

作  者:高艳磊[1,2] 芦小刚[1] 白金海[1] 王梦[1,2] 吴令安[1] 王如泉[1] 庞兆广[2] 杨世平[2] 傅盘铭[1] 左战春[1] 

机构地区:[1]中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家实验室,北京100190 [2]河北师范大学,物理科学与信息工程学院,河北石家庄050018

出  处:《光学学报》2015年第7期340-344,共5页Acta Optica Sinica

基  金:国家自然科学基金(11274376,61308011);国家重点基础研究发展计划(2013CB922002,2010CB922904)

摘  要:在使用时间关联单光子计数的量子保密通信、量子密码术等量子光学领域中,雪崩光电二极管(APD)拥有广泛的应用。然而在其工作过程中,吸收层接收到光子形成载流子,载流子个数在倍增层进行指数型增益,每个载流子通过P-N结结点均有一定概率发出光子,发出的光子在一定条件下会串扰进入另一个雪崩二极管。在盖革模式下进行单光子探测时,这种串扰光子会严重影响时间关联单光子计数的实验结果。研究了APD雪崩原理,实验中做出了串扰峰对比度比较高的现象,分析了影响串扰峰间距和形状的因素,提出通过光隔离规避串扰现象,并通过实验验证了这种避免串扰方法的可行性。Avalanche photodiode(APD) has a wide range of applications for time-correlated single-photon counting in quantum secure communication, quantum cryptography, and other quantum optics fields.However, during APD operation, incident photons in the absorption layer create carriers, which then multiply exsponentially. As each carrier goes through the P-N junction node there is a certain probability that it will cause the emission of another photon. Under certain conditions this newly emitted photon can generate crosstalk in the other avalanche photodiode, thus affecting the time-correlated single-photon counting results when detecting single photons in the Geiger mode. Through experimentally reproducing the phenomenon of relatively high contrast crosstalk interference we analyze the factors influencing the crosstalk peak, including peak spacing and shape. A scheme using optical isolation is proposed to avoid the crosstalk, and its feasibility is verified experimentally.

关 键 词:量子光学 雪崩光电二极管 串扰 光隔离 时间相关单光子计数 

分 类 号:O431.2[机械工程—光学工程]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象