高性能GHz带宽平衡零拍探测器的研制

作     者：段放世 李超 索普一 秦忠忠 

作者机构：山西大学光电研究所量子光学与量子光学器件国家重点实验室 山西大学极端光学协同创新中心 

出 版 物：《量子光学学报》 (Journal of Quantum Optics)

年 卷 期：2024年

学科分类：11[军事学] 1105[军事学-军队指挥学] 07[理学] 0839[工学-网络空间安全] 08[工学] 070201[理学-理论物理] 110505[军事学-密码学] 110503[军事学-军事通信学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11974227) 山西省基础研究计划(20210302122002) 山西省回国留学人员科研资助项目(2021—003) 山西省“1331工程”提质增效建设计划项目(2022-07-01) 

主　　题：平衡零拍探测器 高带宽 共模抑制比 信噪比 压缩光 

摘      要：高带宽、高共模抑制比的平衡零拍探测器在高速量子通信、宽带压缩光和纠缠光探测、宽带量子精密测量等领域具有重要应用价值。本文研制了一款GHz带宽、高共模抑制比和交直流分开的平衡零拍探测器。通过使用射频运放芯片，在1 550 nm波段探测器的带宽可达1 GHz，最高信噪比为12 dB。通过将两个光电二极管分别对称放置于PCB的正反两侧，该探测器在20 MHz处获得了60.65 dB的共模抑制比。随后，使用该平衡零拍探测器测量1 550 nm正交振幅压缩态光场的压缩度，在带宽3.5 MHz～71.5 MHz范围内观测到了最高-2.5 dB压缩。研究结果表明，该高带宽、高共模抑制比的平衡零拍探测器在宽带压缩光探测方面具有潜在应用价值。