Módulo de conteo de fotones basado en fotodiodos de avalancha

Abstract

Se presenta el desarrollo y las características de un módulo de conteo de fotones basado en un fotodiodo de avalancha. La versión final del mismo está construida a partir de un fotodiodo Excelitas C30902SH-DTC, el cual dispone de un sistema de enfriamiento basado en celdas termoeléctricas. El circuito de quenching activo del mismo está construido a partir de electrónica discreta de alta velocidad. El módulo dispone de un acople a fibra óptica estándar FC que permite acoplar el detector a fibras multi o monomodo. Asimismo se caracterizó la tasa máxima de detecciones en alrededor de 500k c/s, una eficiencia de detección comparable a la de un módulo comercial, una tasa de cuentas de oscuridad de alrededor de 1500 c/s, y una probabilidad de afterpulsing del orden del 6%.

We report the development and characterization of a photon counting module based on an avalanche photodiode. The device uses an Excelitas C30902SH-DTC silicon avalanche photodiode as the detector, which has a built-in thermoelectric cooler. It includes a high speed active quenching circuit built using fast discrete integrated circuits. The device also includes a standard FC optical fiber connector, that allows to couple the detector to single or multi mode fibers. The maximum achievable count rate achievable is around 500k c/s, with a dark count rate of 1500 c/s and an afterpulsing probability of around 6%. These characteristics were obtained at a detection efficiency comparable to a commercial photon counting module.