Laser annealing heals radiation damage in avalanche photodiodes
Notice bibliographique
Résumé
Avalanche photodiodes (APDs) are a practical option for space-based quantum communications requiring single-photon detection. However, radiation damage to APDs significantly increases their dark count rates and thus reduces their useful lifetimes in orbit. We show that high-power laser annealing of irradiated APDs of three different models (Excelitas C30902SH, Excelitas SLiK, and Laser Components SAP500S2) heals the radiation damage and several APDs are restored to typical pre-radiation dark count rates. Of nine samples we test, six APDs were thermally annealed in a previous experiment as another solution to mitigate the radiation damage. Laser annealing reduces the dark count rates further in all samples with the maximum dark count rate reduction factor varying between 5.3 and 758 when operating at ${-}80^{\circ}\mathrm{C}$ . This indicates that laser annealing is a more effective method than thermal annealing. The illumination power to reach these reduction factors ranges from 0.8 to 1.6 W. Other photon detection characteristics, such as photon detection efficiency, timing jitter, and afterpulsing probability, fluctuate but the overall performance of quantum communications should be largely unaffected by these variations. These results herald a promising method to extend the lifetime of a quantum satellite equipped with APDs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».