基于1.5 GHz多次谐波超短脉冲门控InGaAs/InP雪崩光电二极管的近红外单光子探测技术研究

提出了一种高速门控盖格模式的铟镓砷/铟磷雪崩光电二极管(InGaAs/InP APD)单光子探测技术。将1.5 GHz多次谐波超短脉冲加载到InGaAs/InP APD上,盖革模式下的光生雪崩信号埋藏在短脉冲充放电形成的噪声中,采用700 MHz低通滤波器实现了50.6 dB的噪声抑制比,有效地提取出了雪崩信号。通过半导体制冷,使InGaAs/InP APD工作在-30 °C,1.5 GHz短脉冲驱动下的InGaAs/InP APD在1550 nm的探测效率为35%,暗计数率为每门6.4×10-5,超过了单纯使用1.5 GHz正弦门的探测性能,而且在15%的探测效率下,2.7 ns后发生后脉冲的