Hannover 2013 – scientific programme

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Q: Fachverband Quantenoptik und Photonik

Q 43: Poster II

Q 43.87: Poster

Wednesday, March 20, 2013, 16:00–18:30, Empore Lichthof

Metrologische Charakterisierung von Einzelphotonendetektoren — •Silke Peters, Helmuth Hofer, Waldemar Schmunk und Stefan Kück — Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bundesallee 100, D-38116 Braunschweig

Mit der kommerziellen Verfügbarkeit von Quantenkommunikationssystemen (QKD-Systeme) könnte der Einsatz von quantenkryptographischen Schlüsseln zukünftig die sichere Übertragung von Daten gewährleisten. Eine wesentliche Voraussetzung für die Nutzung von QKD-Systemen im Alltag ist unter anderem eine umfassende metrologische Charakterisierung ihrer optischen Komponenten: Einzelphotonenquelle, Übertragungskanal und Einzelphotonendetektor. In diesem Beitrag stellen wir erste Messergebnisse zu einer rückgeführten Bestimmung zweier solcher Parameter, der Totzeit und des Jitters von InGaAs Single-Photon Avalanche Dioden (SPAD) vor. Zur Messung ersterer erzeugen zwei auf Einzelphotonenlevel abgeschwächte Laser eine Abfolge von zeitlich zueinander verzögerten Lichtpulsen. Die Totzeit ergibt sich aus der Wahrscheinlichkeit beide Pulse abhängig von der variablen Zeitverzögerung gleichzeitige zu detektieren. Der Jitter des Detektors wird entsprechend der Standardmethode aus der vollen Halbwertsbreite der Instrumente-Antwortfunktion der SPAD bestimmt, die durch die zeitliche Korrelation von vielen Detektionsereignissen mit dem Triggersignal des Lasers gemessen wird. Bei beiden Messverfahren wird die Genauigkeit des Taktsignals, des Triggers sowie die Unsicherheit des elektronischen Zählers mittels eines Frequenznormals rückgeführt. Ebenso wird eine detaillierte Messunsicherheitsanalyse vorgestellt.