飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN110635021B

    公开(公告)日:2021-04-09

    申请号:CN201910871389.X

    申请日:2019-09-16

    Abstract: 本发明提供一种飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器及其制备方法,飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器包括:二氧化硅衬底;光波导,位于二氧化硅衬底内,且光波导的一端面与二氧化硅衬底的一侧面相平齐,另一端面延伸至二氧化硅衬底的上表面;光波导基于飞秒激光直写工艺而形成;超导纳米线,位于二氧化硅衬底的上表面,且位于光波导延伸至二氧化硅衬底的上表面的端面上。本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器通过飞秒激光直写工艺形成于二氧化硅衬底内,制备工艺简单,器件集成度高;本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器中光波导的材料与光纤的材料相近,耦合效率较高。

    飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN110635021A

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201910871389.X

    申请日:2019-09-16

    Abstract: 本发明提供一种飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器及其制备方法,飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器包括:二氧化硅衬底;光波导,位于二氧化硅衬底内,且光波导的一端面与二氧化硅衬底的一侧面相平齐,另一端面延伸至二氧化硅衬底的上表面;光波导基于飞秒激光直写工艺而形成;超导纳米线,位于二氧化硅衬底的上表面,且位于光波导延伸至二氧化硅衬底的上表面的端面上。本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器通过飞秒激光直写工艺形成于二氧化硅衬底内,制备工艺简单,器件集成度高;本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器中光波导的材料与光纤的材料相近,耦合效率较高。

    降低超导单光子探测器暗计数的方法及超导单光子探测器装置

    公开(公告)号:CN117007195A

    公开(公告)日:2023-11-07

    申请号:CN202210457541.1

    申请日:2022-04-27

    Abstract: 本发明提供一种降低超导单光子探测器暗计数的方法及超导单光子探测器装置,包括:1)根据需求采用模型计算并设计滤光片,加工形成所述滤光片;2)提供超导纳米线单光子探测器芯片,将所述滤光片固定在所述超导纳米线单光子探测器芯片的上表面;3)将所述滤光片、所述超导纳米线单光子探测器芯片与光纤封装在一起,所述光纤与所述滤光片相对设置,并调节所述光纤与所述滤光片之间的距离以实现聚焦,得到超导纳米线单光子探测器装置。本发明构建了一种紧凑、普适、便捷的低损耗、低温滤波方法;实现了对器件背景暗计数的强烈抑制效果,从而带来了器件同等噪声功率超过20倍的显著提升。

    单光子探测器及制备方法

    公开(公告)号:CN112229510B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202011101934.6

    申请日:2020-10-15

    Abstract: 本发明提供一种单光子探测器及制备方法,包括:衬底及形成于所述衬底上的超导线,所述超导线包括多个直线部及连接直线部的拐角部;其中,所述超导线的拐角部的厚度大于直线部的厚度。本发明的单光子探测器及制备方法将超导线拐角部的厚度加厚(大于直线部厚度),从而提升拐角区域的临界电流。尽管超导线拐角部仍然存在“电流拥挤效应”,但因为拐角区域整体的临界电流提升至高于直线部的临界电流水平,拐角区域不再是限制整体超导线临界电流的瓶颈,从而达到抑制拐角区域“电流拥挤效应”所带来的不良影响的目的。

    高速超导微米线单光子探测器及其制备方法

    公开(公告)号:CN111707362A

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN202010396996.8

    申请日:2020-05-12

    Abstract: 本发明涉及高速超导微米线单光子探测器,包括衬底,所述衬底上设置有电流输入端、超导微米线、串联电感、并联电阻和接地端。所述超导微米线由超导薄膜材料经微纳加工制备而成的、具有微米量级宽度的线条,同时表面贴合有光传输元件。所述串联电感是由超导微带线制备而成的电感或是独立的外接电感。所述并联电阻是由金属薄膜材料制备而成的电阻或是独立的外接贴片电阻,连接在电流输入端和接地端之间。本发明还涉及高速超导微米线单光子探测器制备方法。本发明具有规模可拓展、集成度高、光路损耗小等优点,可应用于量子光学、量子保密通信、激光雷达等领域。

    一种基于超导纳米线的单光子偏振探测器件及其实现装置

    公开(公告)号:CN111430396A

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN202010167335.8

    申请日:2020-03-11

    Abstract: 本申请涉及一种基于超导纳米线的单光子偏振探测器件及其实现装置,包括:衬底;像元层,像元层置于衬底上;其中,像元层包括一个或多个超像元单元;每个超像元单元包括至少四个像元单元,像元单元由一条蜿蜒曲折的超导纳米线构成;且每个像元单元的超导纳米线结构的平行方向的角度各不同;利用四个超像元对偏振光的偏振角的光响应计数可以实现对线性偏振光的偏振态求解。与现有的半导体偏振探测器相比,本申请中的超导纳米线结构具有线偏振器和光子探测器的双重功能,不仅集合了超导纳米线结构单光子探测器自身的优点,还具有器件规模可拓展、结构简单等特点,有望应用于微弱光环境下的偏振探测及成像、量子通信、天文观测等。

    集成光学薄膜滤波器的超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN108666388B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201710207615.5

    申请日:2017-03-31

    Abstract: 本发明提供一种集成光学薄膜滤波器的超导纳米线单光子探测器,包括:衬底;反射镜,位于所述衬底表面;超导纳米线,位于所述反射镜的表面;光学薄膜滤波器,位于所述超导纳米线远离所述反射镜的一侧,且与所述超导纳米线具有间距。本发明通过在超导纳米线下方设置所述反射镜,可以将光直接耦合到超导纳米线上,可以对目标波长具有较高的吸收效率,有效提高了器件探测效率;同时,本发明通过设置光学薄膜滤波器,可以对非目标波长滤波,进而有效抑制黑体辐射造成的暗计数;此外,本发明的集成光学薄膜滤波器的光学薄膜滤波器与其他结构分离设置,可重复使用,从而降低成本。

    一种基于超导纳米线的单光子偏振探测器件及其实现装置

    公开(公告)号:CN111430396B

    公开(公告)日:2024-06-11

    申请号:CN202010167335.8

    申请日:2020-03-11

    Abstract: 本申请涉及一种基于超导纳米线的单光子偏振探测器件及其实现装置,包括:衬底;像元层,像元层置于衬底上;其中,像元层包括一个或多个超像元单元;每个超像元单元包括至少四个像元单元,像元单元由一条蜿蜒曲折的超导纳米线构成;且每个像元单元的超导纳米线结构的平行方向的角度各不同;利用四个超像元对偏振光的偏振角的光响应计数可以实现对线性偏振光的偏振态求解。与现有的半导体偏振探测器相比,本申请中的超导纳米线结构具有线偏振器和光子探测器的双重功能,不仅集合了超导纳米线结构单光子探测器自身的优点,还具有器件规模可拓展、结构简单等特点,有望应用于微弱光环境下的偏振探测及成像、量子通信、天文观测等。

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