Single-Flux-Quantum Based Event-Driven Encoder for Large-Pixel Superconducting Nanowire Single-Photon Detector Array
Single-Flux-Quantum Based Event-Driven Encoder for Large-Pixel Superconducting Nanowire Single-Photon Detector Array
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用于大像素超导纳米线单光子探测器阵列的基于单通量量子的事件驱动编码器
DOI：
10.1109/tasc.2019.2899845
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发表时间：
2019
影响因子：
1.8
通讯作者：
Terai Hirotaka
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Miyajima Shigeyuki;Yabuno Masahiro;Miki Shigehito;Terai Hirotaka
提出了一种基于单通量量子（SFQ）的事件驱动编码器，用于具有行列读出结构的大像素超导纳米线单光子探测器（SSPD）阵列。所设计的SFQ编码器可以获得具有高时间分辨率的时间标记地址数据。为了应用于32 × 32像素的行列结构SSPD系统，SFQ编码器配备了两个32通道输入端口，其中一个用于正脉冲，另一个用于负脉冲。电路中的约瑟夫森结数为2780个。功耗和所需的总偏置电流分别为0.21 mW和170 mA，由于在JJ和偏置电阻的临界电流的减少。该电路产生的时间标记的地址数据施加电脉冲在室温下不仅在液氦，但也在0.1-W Gifford-McMahon（GM）制冷机。
We propose a single-flux-quantum (SFQ) based event-driven encoder for a large-pixel superconducting nanowire single-photon detector (SSPD) array with a row-column readout architecture. The designed SFQ encoder can acquire time-tagged address data with a high time resolution. To apply 32 × 32 pixel SSPD system with a row-column architecture, the SFQ encoder is equipped with two 32-channel input ports among which one is for positive pulses, whereas the other is for negative pulses. The number of Josephson junctions (JJs) in the designed circuit is 2780. The power dissipation and required total bias current are 0.21 mW and 170 mA, respectively, owing to the reductions in critical currents of the JJs and bias resistors. The circuit generates time-tagged address data by applying electrical pulses at room temperature not only in liquid helium but also in a 0.1-W Gifford-McMahon (GM) cryocooler.
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