首页 资讯 技术 商机 产品 企业 展会 品牌 百科 工程 应用 视频

快速发布求购 登录 注册
行业资讯 行业 财报 市场 标准 研发 新品 会议 盘点 政策 本站速递
全网搜索

中国科大在小型化量子通信系统方面实现技术突破

仪表上游 2017年12月27日 17:41:59来源:中国科学技术大学 14893
摘要近日,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张军等在上实现1.25 GHz InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路。

  【 仪表 仪表网 仪表上游】近日,中国科学技术大学教授潘建伟及其同事张军等在上实现1.25 GHz InGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电路,该技术突破可使高速量子通信终端设备中体积占比大的探测器模块尺寸减小一个数量级以上,为未来研制小型化量子通信系统奠定了重要的器件基础。相关成果发表在《光学快报》上。

(图片来源于中国科学技术大学)
  单光子探测器是微弱光测量灵敏的仪器,在量子信息、 激光雷达、光纤传感、生物荧光探测等领域有广泛的应用需求。在量子通信系统中,通信波段单光子探测器是核心器件,其性能直接决定了通信距离、通信速率等关键参数。目前主流的通信波段单光子探测解决方案包括上转换单光子探测器、超导纳米线单光子探测器和InGaAs/InP雪崩二极管单光子探测器。InGaAs/InP单光子探测器具有成本低、体积小、无需超低温制冷等优势,已在实用化量子通信等领域得到广泛应用。
  提高门控工作频率、提升系统集成度是InGaAs/InP单光子探测器研究方向上重要的技术挑战。2012年以前,我国所有的量子通信网络中使用的该类型探测器工作频率均不超过10MHz,严重制约了通信距离和通信速率。潘建伟团队通过发展正弦门控、集成滤波、后脉冲标定等一系列关键技术,2012年在上研制出板级集成的1.25 GHz InGaAs/InP单光子探测器,将工作频率提升了两个数量级以上,探测器系统体积降为2U 标准机箱尺寸。此后,该团队进一步研制出符合电信工业标准的四通道集成高速单光子探测器板卡,再次提升了探测器系统集成度。这些高速探测器在国家高技术研究发展计划(863计划)“光纤量子通信综合应用演示网络”中远距离试验床和“济南量子通信试验网”等网络中进行长期测试,整体性能和稳定性得到有效验证,并在量子保密通信“京沪干线”技术验证及应用示范项目中得到规模化的应用。
  针对未来对小型化量子通信设备的迫切需求,需要进一步减小高速单光子探测器的体积。为此,潘建伟团队在上述研究基础上,进一步发展了新型微弱雪崩信号提取技术,并利用低温共烧陶瓷(LTCC)技术,终研制出1.25GHz单光子探测器的单片集成读出电路芯片,尺寸为15mm×15mm。该芯片应用于探测器系统后,经性能表征,-50℃条件下探测效率为27.5%、暗计数为1.2kcps,与采用板级集成的读出电路的测试结果几乎一致,芯片的功能特性得到验证。对该芯片进行70小时的连续性测试,指标参数保持不变,芯片的稳定性得到验证。
  下一步,利用光电集成技术,可实现上述单片集成读出电路芯片与InGaAs/InP雪崩二极管芯片和微型热电制冷器的混合集成,形成高速单光子探测器集成组件,并与探测器系统附属电路相结合,终实现一体化集成的微型高速单光子探测器模块。经测算,与现有同功能高速单光子探测器相比,该模块体积可减小20倍,这为小型化量子通信系统的研制提供有力支撑。
  (原标题:中国科大在小型化量子通信系统研制方面实现技术突破)

我要评论
文明上网,理性发言。(您还可以输入200个字符)

所有评论仅代表网友意见,与本站立场无关。

版权与免责声明
  • 凡本网注明"来源:仪表网"的所有作品,版权均属于仪表网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:仪表网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
  • 合作、投稿、转载授权等相关事宜,请联系本网。联系电话:0571-87759945,QQ:1103027433。
今日 换一换
新发产品 更多+

客服热线:0571-87759942

采购热线:0571-87759942

媒体合作:0571-87759945

  • 仪表站APP
  • 微信公众号
  • 仪表网小程序
  • 仪表网抖音号
Copyright anceft.com    All Rights Reserved   法律顾问:浙江天册律师事务所 贾熙明律师   仪表网-仪器仪表行业“互联网+”服务平台
意见反馈
我知道了