The invention discloses a superconducting single photon imager based on avalanche nanowire structure, which includes a superconducting delay area, the superconducting delay area includes a delay line and a superconducting avalanche nanowire detector, the delay line and the superconducting avalanche nanowire detector are arranged separately, the superconducting avalanche nanowire detector includes several detection units, each detection unit includes several mutual Parallel nanowires. The detector and the delay line of the invention are separated, the delay line can be made thick, and the detector can be made narrow, so while ensuring the single photon response performance, the field of view of the imager is increased, and the preparation difficulty of the large-scale imaging device is reduced; the invention combines the three unit superconducting avalanche nanowire detector and the delay line for the first time, on the one hand, the impedance matching between the detector and the delay line is realized On the other hand, the signal-to-noise ratio of the output signal is enhanced.
【技术实现步骤摘要】
一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器
本专利技术涉及一种超导单光子成像器,特别涉及一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,适用于极弱光下成像。
技术介绍
极弱光下的成像需要单光子灵敏度的探测器,超导纳米线单光子探测器相比于半导体计数的雪崩二极管单光子探测器在效率、时间抖动、光谱响应带宽更具性能优势。目前,超导纳米线单光子探测器的大规模阵列的数字读出还无法实现。基于延迟线的超导单光子成像器,通过读取器件两端脉冲时间可以计算出光子响应的时间和位置,但是要制备成更好光响应窄纳米线非常困难。现有的成像器件,纳米线既充当探测器又充当延迟线。为了保证单光子探测性能,尤其是响应红外波段光子,纳米线通常需要被制备成小于100nm宽的均匀蜿蜒纳米线,制备难度较大。因此,采用此方式制备大面积成像器件以满足较大视场成像的需求,非常困难。超导纳米线雪崩探测器是一种多根纳米线并联的结构,当一个纳米线响应光子失超之后,电流会流向其余纳米线,使得其余纳米线中的电流超过临界电流,因而失超,可以使输出信号有更高的信噪比。由于采用了多根纳米线并联的方式,超导纳米线雪崩探测器的微波特征阻抗随着并联纳米线的数目增加而降低。
技术实现思路
针对上述现有技术的问题和不足,本专利技术的目的是提供一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,该成像器在横向和纵向上蜿蜒,可以同时探测光子的到达时间和位置,实现三维分辨。本专利技术采用如下技术方案:一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,包括超导延迟区,所述超导延 ...
【技术保护点】
1.一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,其特征在于:包括超导延迟区(2),所述超导延迟区(2)包括延迟线(2-1)和超导雪崩纳米线探测器,所述延迟线(2-1)和超导雪崩纳米线探测器分开设置,所述超导雪崩纳米线探测器包括若干个探测单元(3),每个探测单元(3)均包括若干个相互平行的平行纳米线(3-1)。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,其特征在于:包括超导延迟区(2),所述超导延迟区(2)包括延迟线(2-1)和超导雪崩纳米线探测器,所述延迟线(2-1)和超导雪崩纳米线探测器分开设置,所述超导雪崩纳米线探测器包括若干个探测单元(3),每个探测单元(3)均包括若干个相互平行的平行纳米线(3-1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,其特征在于:还包括设置于超导延迟区(2)两端的阻抗匹配的渐变线(1),探测光子的时间和位置由渐变线(1)端读取的脉冲时间得到。
3.根据权利要求1所述的一种基于雪崩纳米线结构的超导单光子成像器,其特征在于:所述延迟线(2-1)比探测...
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