量子电子学报

作者：姚柏志,石粒力,吴敬波,,陈健,∗,吴培亨,

单位：( 1 南京大学超导电子学研究所, 江苏 南京 210023;2 紫金山实验室, 江苏 南京 211111 )

关键词：光电子学,零差读出,高灵敏太赫兹探测阵列,超导量子电容探测器,低温,单光子探测,

基金：中央高校经费和江苏省电磁波先进调控重点实验室项目

太赫兹 (THz) 波段的高灵敏探测器在诸多前沿领域中有着巨大的应用价值。超导量子电容探测器(QCD) 是一种在 THz 波段具备单光子探测能力的高灵敏直接探测器, 且可实现大规模阵列。对阵列而言, 可靠的读出技术是其性能发挥的基本保障。本研究利用零差读出技术进行了 QCD 信号读出与表征。微波同相正交(IQ) 混频器是零差读出电路的重要组成元件, 故对 IQ 混频器进行了详细表征与校准, 通过排除其不平衡性对探测器信号读出的影响, 提高了测量的可靠性。在此基础上, 对 QCD 的 THz 响应信号进行了测量, 结果显示 QCD响应信号与理论预期结果高度一致。此外, 所构建的零差读出电路还可用于高灵敏超导微波动态电感探测器(MKID) 阵列等极低温 (15 mK 以下) 探测器的信号读出, 为高灵敏 THz 探测器的开发奠定了良好的基础, 具有较高的应用价值。

来源：2023年第2期

《量子电子学报》期刊编辑部

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