半导体单光子探测器集成化研究

发布时间：2021-12-30 08:02

　　量子信息科学是量子力学与信息论结合诞生的一门新兴学科。量子通信是量子信息科学的重要组成部分。基于量子力学的不确定性原理和不可克隆定理,量子保密通信提供了一种理论上无条件安全的通信方式,近些年得到全世界的广泛关注。在量子通信系统中,单光子作为信息的载体在量子信道中传输,作为终端的单光子探测器成为关键核心设备,其性能指标直接制约了量子通信系统的性能。迄今为止发展了各种单光子探测技术,其中半导体单光子探测器因为其体积小、低成本、易操作等优势成为了实际应用的首选解决方案。研发高效率、高集成度的半导体单光子探测器对于实用化量子通信应用具有重大意义。半导体单光子探测器有单光子雪崩二极管和雪崩淬灭读出电路两个核心组成部分,两者都对探测器的性能有着根本影响。单光子探测器的主要性能指标有探测效率、暗计数率、后脉冲概率、最大计数率和时间分辨率。在很多应用中,探测效率通常是最重要的性能指标,需要专门针对探测效率进行优化。本文介绍作者于博士期间在硅和InGaAs/InP单光子探测器高效率和集成化方向上的研究工作。针对单光子雪崩二极管性能指标对比需求,分别搭建了自由运行硅单光子探测器测试平台,低速门控和高速1.... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１光电倍增管原理示意图［３５］??

图１．２超导纳米线单光子探测器原理示意图Ｍｌ??

图１．３超导边缘相变传感器原理示意图［４１］??

【参考文献】：
期刊论文
[1]Space-to-Ground Quantum Key Distribution Using a Small-Sized Payload on Tiangong-2 Space Lab[J]. 廖胜凯,林金,任继刚,刘尉悦,强佳,印娟,李杨,沈奇,张亮,梁学锋,雍海林,李凤芝,印亚云,曹原,蔡文奇,张文卓,贾建军,吴金才,陈小文,张善从,姜晓军,王建峰,黄永梅,王强,马路,李力,潘阁生,张强,陈宇翱,陆朝阳,刘乃乐,马雄峰,舒嵘,彭承志,王建宇,潘建伟.  Chinese Physics Letters. 2017(09)



本文编号：3557793