降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法及器件技术

本发明专利技术提供一种降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法及器件，包括步骤：于所述超导纳米线单光子探测器件上集成短波通多层薄膜滤波器；其中，所述短波通多层薄膜滤波器为通过多层介质薄膜实现的具有短波通滤波功能的器件。所述非本征暗计数为由于光纤黑体辐射及外界杂散光触发的暗计数。本发明专利技术操作简单，仅需在衬底上集成短波通多层薄膜滤波器，将非信号辐射过滤掉，该方法可以在保证信号辐射和器件的光耦合效率的同时，有效降低非本征暗计数，从而提高器件在特定暗计数条件下的探测效率，另外，只需要过滤波长范围大于1550nm的光波，降低了设计要求，有利于滤波器的实现。

【技术实现步骤摘要】
降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法及器 件
本专利技术属于光探测
，特别是涉及一种降低超导纳米线单光子探测器件非 本征暗计数的方法及器件。
技术介绍
超导纳米线单光子探测器件（Superconducting Nanowire Single Photon Detector，SNSPD)是一种重要的光探测器，可以实现从可见光到红外波段的单光子探测。 SNSH)主要采用低温超导超薄薄膜材料，比如NbN、Nb、TaN、NbTiN、WSi等。典型厚度约为 5-10nm，器件通常采用100nm左右宽度的曲折纳米线结构。现有的一种超导纳米线单光子 探测器件结构如图1所示，其包括上下表面均具有抗反射层的衬底20?40、光学腔体结构 50、超导纳米线60、以及反射镜70等。 SNSH)工作时置于低温环境中（〈4K)，器件处于超导态，并加以一定的偏置电流Ib， Ib略小于器件临界电流I。。当单个光子入射到器件中的纳米线条上时，会拆散库珀对，形成 大量的热电子，从而形成局域热点，热点在偏置电流I b的作用下由于焦耳热进行扩散，最终 使得纳米线条局部失超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特征在于，包括步骤：于所述超导纳米线单光子探测器件上集成短波通多层薄膜滤波器；其中，所述短波通多层薄膜滤波器为通过多层介质薄膜实现的具有短波通滤波功能的器件。

【技术特征摘要】
1. 一种降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特征在于，包括步 骤： 于所述超导纳米线单光子探测器件上集成短波通多层薄膜滤波器； 其中，所述短波通多层薄膜滤波器为通过多层介质薄膜实现的具有短波通滤波功能的 器件。2. 根据权利要求1所述的降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特 征在于：所述非本征暗计数为由于光纤黑体辐射及外界杂散光触发的暗计数。3. 根据权利要求1所述的降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特 征在于：所述短波通多层薄膜滤波器对于工作波长1550nm处的光具有通带功能，允许99 % 以上通过，且能1 %以下过滤波长范围大于1550nm的光波的滤波器，同时对于波长小于 1550nm的光不作滤波和通带要求。4. 根据权利要求1所述的降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特 征在于，所述超导纳米线单光子探测器件包括： 衬底，结合于所述短波通多层薄膜滤波器表面，所述衬底的上下表面分别结合有上抗 反射层及下抗反射层； 光学腔体结构，结合于所述衬底的上抗反射层表面； 超导纳米线，结合于所述衬底的上抗反射层与光学腔体结构之间； 反射镜，结合于所述光学腔体结构表面。5. 根据权利要求4所述的降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特 征在于：所述衬底为硅衬底、MgO衬底、蓝宝石衬底，所述光学腔体结构的材料为二氧化硅 或一氧化硅，所述上抗反射层、下抗反射层的材料为二氧化硅或一氧化硅，所述超导纳米线 的材料为NbN、Nb、TaN、NbTiN或WSi，所述反射镜的材料为Ag、Au或A1。6. 根据权利要求1所述的降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法，其特 征在于：所述短波通多层薄膜滤波器包括交替层叠的二氧化硅层及硅层、交替层叠的一氧 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤立星，李浩，王镇，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31