微型化自由运行InGaAs/InP单光子探测器(特邀)

作者：蒋连军; 方余强^*; 余超; 徐起; 王雪峰; 马睿; 杜先常; 刘酩; 韦塔; 黄传成; 赵于康; 梁君生; 尚祥; 申屠国樑; 于林; 唐世彪; 张军

来源：红外与激光工程, 2023, 52(03): 80-87.

• 负反馈InGaAs/InP雪崩光电二极管
• 近红外波段
• 微型化自由运行单光子探测器
• 时间数字转换
• 后脉冲修正

单光子探测器具有最高的光探测灵敏度，在激光雷达系统中使用单光子探测器可以极大提升系统的综合性能。近红外二区(1.0～1.7μm)激光具有大气透过率高、散射弱、太阳背景辐射弱等优势，是大气遥感、三维成像等激光雷达系统的理想工作波段。研制了一种基于InGaAs/InP负反馈雪崩光电二极管的微型化自由运行单光子探测器。该探测器长宽高为116 mm×107.5 mm×80 mm，在1.5μm最大探测效率超过35%，时间抖动(半高宽)低至80 ps。为满足激光雷达系统对光子飞行时间测量的需求，探测器内部集成时间数字转换(TDC)功能，时间精度100 ps。同时，探测器集成一套后脉冲修正及计数率修正算法，可以有效降低探测器所引起的雷达信号畸变。

• 单位
  科大国盾量子技术股份有限公司; 中国科学技术大学; 中国科学院