一种SNSPD低温读出电路及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种SNSPD低温读出电路及装置，包括第一电阻、第一电容和LC滤波电路；第一电容与SNSPD的输出端口连接并与后级电路的输入电阻形成RC滤波回路，RC滤波回路用来获取完整的SNSPD脉冲信号并将SNSPD脉冲信号输出至低温放大器；第一电阻和LC滤波电路组成的串联电路分别与SNSPD的输出端口、偏置电压连接，用来为SNSPD提供直流偏置并滤除所述直流偏置的噪声。RC滤波回路能够改善SNSPD低温读出电路的带宽，减少脉冲信号反射，LC滤波回路能够改善直流分路的电噪声状态使读出电路能够有效获取SNSPD的脉冲信号，两者相结合能够有效改善器件的测量转变电流并提升器件整体探测性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及snspd，特别是涉及一种snspd低温读出电路及装置。

技术介绍

1、超导纳米线单光子探测器(snspd)具有高探测效率(>90％)、低暗计数率(<1cps)、低时间抖动(<20ps)和高计数率(>1gcps)等优点，在光量子信息技术、深空激光通信、生物荧光成像等领域发挥着关键作用。snspd的探测过程主要是，将超导纳米线偏置在转变电流附近，单个光子打到纳米线上并被吸收后，会形成局部热点(有阻区)，使得流过纳米线的电流被排出到读出电路，产生电压脉冲信号。在snspd的读出电路中，为了实现给纳米线的直流偏置和交流射频脉冲信号的读出，通常使用交流耦合模式，即需要借助三端口的偏置器(bias tee)。具体来说，偏置器的dc+rf端与snspd直连，dc端接直流偏置，rf端接信号输出电路。由于光子触发的纳米线产生的直接脉冲信号非常微弱(～1mv)，还需要使用低噪声放大器(lna)在rf输出端来放大输出信号，进而实现高信噪比的脉冲信号检测。

2、snspd产生的电脉冲信号包含一个快速上升沿(&lt;500ps)和本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SNSPD低温读出电路，包括第一电阻、第一电容和LC滤波电路；所述第一电容与SNSPD的输出端口连接并与后级电路的输入电阻形成RC滤波回路，所述RC滤波回路用来获取完整的SNSPD脉冲信号并将所述SNSPD脉冲信号输出至低温放大器；所述第一电阻和所述LC滤波电路组成的串联电路的两个端口分别与所述SNSPD的输出端口、偏置电压连接，用来为所述SNSPD提供直流偏置并滤除所述直流偏置的噪声。

2.根据权利要求1所述的读出电路，其特征在于，所述第一电容的电容值C满足公式其中R为后级电路的输入电阻阻值，fL为所述第一电容与所述输入电阻形成的RC滤波回路的低频截止频率。

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【技术特征摘要】

1.一种snspd低温读出电路，包括第一电阻、第一电容和lc滤波电路；所述第一电容与snspd的输出端口连接并与后级电路的输入电阻形成rc滤波回路，所述rc滤波回路用来获取完整的snspd脉冲信号并将所述snspd脉冲信号输出至低温放大器；所述第一电阻和所述lc滤波电路组成的串联电路的两个端口分别与所述snspd的输出端口、偏置电压连接，用来为所述snspd提供直流偏置并滤除所述直流偏置的噪声。

2.根据权利要求1所述的读出电路，其特征在于，所述第一电容的电容值c满足公式其中r为后级电路的输入电阻阻值，fl为所述第一电容与所述输入电阻形成的rc滤波回路的低频截止频率。

3.根据权利要求2所述的读出电路，其特征在于，所述低频截止频率不高于所述snspd脉冲中低频信号的频率。

4.根据权利要求1所述的读出电路，其特征在于，所述lc滤波电路为低通滤波器。

5.根据权利要求4所述的读出电路，其特征在于，所述lc滤波电路包括滤波电感和滤波电容，所述滤波电感和所述滤波电容串联。

6.根据权利要求5所述的读出电路，其特征在于，所述滤波电容的电容值c'满足公式其中l为所述滤波电感的电感值，fh为所述滤波电容与所述滤波电感形成的lc滤波回路的高频截止频率。

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟君，陈志刚，张兴雨，王钰泽，熊佳敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
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