实现多种类型单光子雪崩探测器的稳健、可重构主动熄灭设计
摘要：基于SoC的可重构和强韧混合设计用于单光子雪崩光电探测器(APDs)的主要熄灭电路大多采用离散元件设计，缺乏动态改变控制参数的灵活性，或使用定制ASIC，需要长时间开发和高成本。作为替代方案，我们提出了一种采用FPGA和微控制器集成的重构和强韧混合设计，实现了一种SoC的设计。我们利用FPGA的速度和重构能力，在广泛范围内动态变化熄灭和复位参数，从而使我们的系统能够在不改变设计的情况下操作各种APDs。微控制器使得远程调整控制参数和APDs校准成为可能。韧化设计采用了太空遗产元件，适用于电信和量子密钥分发(QKD)等航天应用领域。我们通过将商业APD冷却至-20°C并在35ns的死时间内将残光发射概率保持在接近3%左右来展示我们的电路。我们还展示了它的多功能性，通过操作定制制备的芯片尺寸APDs，为自动化晶圆尺寸表征铺平了道路。
作者：Subash Sachidananda, Prithvi Gundlapalli, Victor Leong, Soe Moe Thar, Leonid Krivitsky and Alexander Ling
论文ID：2211.11068
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2022-11-22