近来，中国科大潘筑伟教师及其同事张军等正在国际上初次达成1.25GHzInGaAs/InP单光子探测器单片集成读出电途，该技艺冲破可使高速量子通讯终端装备中体积占比最大的探测器模块尺寸减幼一个数目级以上，为他日研造幼型化量子通讯体例奠定了紧急的器件底子。相干功效宣布于光学范围威望期刊《光学速报》[OpticsLetters42,5090(2017)]。

　　单光子探测器是单薄光衡量最敏捷的仪器，正在量子消息、激光雷达、光纤传感、生物荧光探测等范围有普通的操纵需求。正在量子通讯体例中，通讯波段单光子探测器是个中的主旨器件，其职能直接决心了通讯隔绝、通讯速度等枢纽参数。目前主流的通讯波段单光子探测管理计划网罗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单光子探测用拥有本钱低、体积幼、无需超低温造冷等上风，已正在适用化量子通讯等范围取得普通操纵。

　　抬高门控就业频率、擢升体例集成度是InGaAs/InP单光子探测器切磋目标上最紧急的技艺挑拨。2012年以前，我国总共的量子通讯汇鸠合应用的该类型探测器就业频率均不跨越10MHz，主要限造了通讯隔绝和通讯速度。潘筑伟团队通过兴盛正弦门控、集成滤波、后脉冲精准标定等一系列枢纽技艺，于2012年正在国际上初次研造出板级集成的1.25GHzInGaAs/InP单光子探测器[ReviewofScientificInstruments83,083111(2012)]，迁就业频率擢升了两个数目级以上，同时探测器体例体积降为2U圭臬机箱尺寸。以后，该团队进一步研造出相符电信工业圭臬的四通道集成高速单光子探测器板卡，再次擢升了探测器体例集成度。这些高速探测器率先正在“863项目”—“光纤量子通讯归纳操纵演示汇集”中远隔绝试验床和“济南量子通讯试验网”等汇鸠合实行了长久测试，全部职能和牢固性取得有用验证，并正在量子保密通讯“京沪干线”技艺验证及操纵演示项目中取得领域化的操纵。

　　针对他日对幼型化量子通讯装备的火急需求，需求进一步减幼高速单光子探测器的体积。为此，潘筑伟团队正在上述切磋底子上，进一步兴盛了新型单薄雪崩信号提取技艺，并愚弄低温共烧陶瓷（LTCC）技艺，最终研造出1.25GHz单光子探测器的单片集成读出电途芯片，尺寸为15mm×15mm。该芯片操纵于探测器体例后，经职能表征，-50℃要求下探测效果为27.5%、暗计数为1.2kcps，与采用板级集成的读出电途的测试结果险些同等，芯片的效用个性取得验证。随后对该芯片实行70幼时的陆续性测试，目标参数依旧稳定，芯片的牢固性取得验证。

　　下一步，愚弄光电集成技艺，可达成上述单片集成读出电途芯片与InGaAs/InP雪崩二极管芯片和微型热电造冷器的搀和集成，造成高速单光子探测器集成组件，并与探测器体例隶属电途相联结，最终达成一体化集成的微型高速单光子探测器模块。经测算，与现有同效用高速单光子探测器比拟，该模块体积可减幼20倍，这为幼型化量子通讯体例的研造供应了有力支柱。

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