一种集成锁定支路的平衡零拍探测器制造技术

本发明专利技术属于光电探测器技术领域，具体涉及连续变量量子光学实验中非经典光场探测的平衡零拍光电探测器，具体是一种用于锁定非经典光场和本地光场之间的相对位相，探测宽带范围内对应位相非经典光场正交分量的光电探测器。本发明专利技术目的在于针对宽带压缩态光场特定正交分量的探测问题提供一种具有低噪声、高增益、宽带宽的平衡零拍探测器，其能够实现在压缩光和本地光位相锁定下对宽带范围内压缩光特定正交分量的测量，本发明专利技术具有低噪声、高增益、宽带宽、交直流监测和位相锁定等优点。能够很好地用于在压缩光和本地光之间相对位相锁定后压缩光正交分量的探测。

A balanced deadbeat detector with integrated locking branch

【技术实现步骤摘要】
一种集成锁定支路的平衡零拍探测器
本专利技术属于光电探测器
，具体涉及连续变量量子光学实验中非经典光场探测的平衡零拍光电探测器，具体是一种用于锁定非经典光场和本地光场之间的相对位相，探测宽带范围内对应位相非经典光场正交分量的光电探测器。
技术介绍
在连续变量量子光学中，压缩态光场是最重要的非经典光场之一。压缩态光场由于在某一正交分量上能够突破散粒噪声基准，具有极低的噪声，广泛应用于量子计算、引力波探测、量子雷达、量子信息等领域。高的压缩度能够增强量子计算的容错率，提高引力波探测和量子雷达的灵敏度，增加量子信息的信道容量。压缩度的另一重要参数是压缩带宽。在量子雷达中，宽的压缩带宽能够探测高速运动的目标。在量子信息中，宽的压缩带宽能够增加信道的容量。因此，在量子雷达和量子信息的应用中，压缩态光场不仅要具有高的压缩度，而且要有宽的压缩带宽。目前，采用光学参量振荡技术，通过尽可能降低压缩态制备与探测中的损耗和位相起伏，能够实现高压缩度压缩态光场的制备。在该技术中，尽量缩短光学参量振荡腔的腔长和增加输出镜的透过率能够增加压缩带宽。为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：包括第一PIN光电二极管(1)和第二PIN光电二极管(2)，所述第一PIN光电二极管(1)的阳极与第二PIN光电二极管阴极连接，且结点为a，所述第一PIN光电二极管(1)的阴极接+15V电压，第二PIN光电二极管阳极接-15V电压，所述结点a分别与交流耦合电容(3)和直流耦合电感(4)的一端连接，所述交流耦合电容(3)的另一端与高频跨阻放大电路(5)的反相输入端连接，所述高频跨阻放大电路(5)的输出端与SMA头输出端连接，且结点为b，所述直流耦合电感(4)的另一端与低频直流放大电路(6)的同相输入端连接，所述低频直流放大电路(6)的输出端与SM...

【技术特征摘要】
1.一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：包括第一PIN光电二极管(1)和第二PIN光电二极管(2)，所述第一PIN光电二极管(1)的阳极与第二PIN光电二极管阴极连接，且结点为a，所述第一PIN光电二极管(1)的阴极接+15V电压，第二PIN光电二极管阳极接-15V电压，所述结点a分别与交流耦合电容(3)和直流耦合电感(4)的一端连接，所述交流耦合电容(3)的另一端与高频跨阻放大电路(5)的反相输入端连接，所述高频跨阻放大电路(5)的输出端与SMA头输出端连接，且结点为b，所述直流耦合电感(4)的另一端与低频直流放大电路(6)的同相输入端连接，所述低频直流放大电路(6)的输出端与SMA头输出端连接，所述结点b与高频同相比例放大电路(7)的正相输入端连接，所述高频同相比例放大电路(7)的输出端与混频器(8)的RF端连接，所述混频器(8)的LO端与变压器耦合高频同相比例放大电路(9)的输出端连接，所述变压器耦合高频同相比例放大电路9的输入端与SMA头输入端连接，所述混频器(8)的输出端与四阶切比雪夫滤波低频反相比例放大电路(10)的正相输入端连接，所述四阶切比雪夫滤波低频反相比例放大电路(10)的输出端与SMA头输出端连接。


2.根据权利要求1所述的一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：所述第一PIN光电二极管(1)和第二PIN光电二极管(2)为结电容为1pF且量子效率高于99％的定制光电二极管。


3.根据权利要求1所述的一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：所述高频跨阻放大电路(5)包括跨阻放大芯片OPA847，所述交流耦合电容(3)的另一端与跨阻放大芯片OPA847的引脚2连接，所述跨阻放大芯片OPA847的引脚3接地，在所述跨阻放大芯片OPA847引脚2和引脚6之间并联有反馈电容C9和反馈电阻R4，所述跨阻放大芯片OPA847引脚6与输出电容C10的输入端连接，所述输出电容C10的输出端与输出电阻R7连接，且结点为b，所述结点b与输出电阻R8的一端连接，所述跨阻放大芯片OPA847的引脚4和引脚7分别与经滤波的-5V和+5V电源连接。


4.根据权利要求1所述的一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：所述低频直流放大电路(6)包括低噪声精密放大芯片OP27、采样电阻R1、滤波电容C7和输入电阻R2，所述直流耦合电感(4)分别与采样电阻R1、滤波电容C7和输入电阻R2的一端连接，所述采样电阻R1的另一端与滤波电容C7的另一端连接，所述输入电阻R2的另一端与低噪声精密放大芯片OP27的引脚3连接，所述低噪声精密放大芯片OP27的引脚2与接地电阻R3连接，在所述低噪声精密放大芯片OP27引脚2和引脚6之间并联有反馈电阻R5，所述低噪声精密放大芯片OP27的引脚6与输出电阻R6连接，所述低噪声精密放大芯片OP27的引脚4和引脚7分别与经滤波的-15V和+15V电源连接。


5.根据权利要求3所述的一种集成锁定支路的平衡零拍探测器，其特征在于：所述高频同相比例放大电路(7)包括低失真电流反馈放大芯片THS3201，所述输出电阻R8的另一端与输入电容C11的一端连接，所述低失真电流反馈放大芯片THS3201的引脚3分别与输入电容C11的另一端和接地电阻R9连接，所述低...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑耀辉，王锦荣，田龙，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14