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超导纳米线单光子探测(Superconducting Nanowire Single Photon Detector, SNSPD)阵列可以实现单光子成像或高速单光子探测,如何有效对SNSPD阵列进行信号读出是实现SNSPD阵列的关键技术之一,本工作设计了一种基于超导单磁通量子(Single Flux Quantum, SFQ)的SNSPD阵列读出电路,该读出电路能够实现对阵列中SNSPD的地址分频,实验采用的核心编码电路利用4位二进制码对包含8个SNSPD的阵列进行编码,使用了基于SFQ的异或逻辑单元、D触发器、分路器和约瑟夫森传输线等标准单元,总计使用191个约瑟夫森结,采用两级流水线设计,仿真中最高可在19.4GH2的时钟频率下工作,功耗为42.1μW,在液氦环境下完成了编码电路的功能测试,验证了编码功能的正确性。 相似文献
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