一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统，包括：中红外激光器出射光经过透镜耦合到中红外光纤中；中红外光纤通过真空密封器接入G‑M制冷机，并插入芯片封装装置的陶瓷套筒中；芯片封装装置放置于高真空度的G‑M制冷机中并降温至液氦温区；电压源通过100kΩ电阻、T型偏置器的直流端、同轴电缆为超导纳米线单光子探测器提供偏置电流；超导纳米线单光子探测器探测光子后产生的电脉冲经过同轴电缆、T型偏置器的射频端和放大器后接入计数器或示波器，在计数器或示波器上读出探测信号。本发明专利技术提供了一种实现无损耗的中红外光纤真空密封器的方法，提高了中红外波长处超导纳米线单光子探测器的系统探测效率，拓展超导纳米线单光子探测器的应用波长。

A single photon detection system for superconducting nanowires in mid infrared band

【技术实现步骤摘要】
一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统
本专利技术涉及光电子器件领域，尤其涉及一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统。
技术介绍
目前超导纳米线单光子探测器(SNSPDs)在近红外领域已成为目前最优良的单光子探测器，具有高效率(在1550nm波长处系统探测效率93％)，低时域抖动(小于20皮秒)，低暗记数率(1个每秒)等优良性能。其中超导纳米线的系统探测效率是指入射光到器件的耦合效率、器件对入射光的吸收效率、器件本征的内量子效率三者的乘积，而器件探测效率是器件对入射光的吸收效率、器件本征的内量子效率二者的乘积。由于SNSPDs优良的工作性能，在量子光学测量、量子密钥分发、太空地面远距离通信等近红外波长探测方面得到了广泛应用。由于分子光谱学领域需要中红外波长处高效率的探测以及优良的时域分辨能力，这就需要将超导纳米线单光子探测器的应用波长拓展到中红外领域。而在中红外的4.5微米波段，报道的超导单光子探测器的系统探测效率(systemdetectionefficiency，SDE)为0.05％，不具有实际应用的能力。这就需要设计并搭建出一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统，其特征在于，所述系统包括：/n中红外激光器出射光经过透镜耦合到中红外光纤中；中红外光纤通过真空密封器接入G-M制冷机，并插入芯片封装装置的陶瓷套筒中；/n芯片封装装置放置于高真空度的G-M制冷机中并降温至液氦温区；电压源通过100kΩ电阻、T型偏置器的直流端、同轴电缆为超导纳米线单光子探测器提供偏置电流；/n超导纳米线单光子探测器探测光子后产生的电脉冲经过同轴电缆、T型偏置器的射频端和放大器后接入计数器或示波器，在计数器或示波器上读出探测信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种中红外波段的超导纳米线单光子探测系统，其特征在于，所述系统包括：
中红外激光器出射光经过透镜耦合到中红外光纤中；中红外光纤通过真空密封器接入G-M制冷机，并插入芯片封装装置的陶瓷套筒中；
芯片封装装置放置于高真空度的G-M制冷机中并降温至液氦温区；电压源通过100kΩ电阻、T型偏置器的直流端、同轴电缆为超导纳米线单光子探测器提供偏置电流；
超导纳米线单光子探测器探测光子后产生的电脉冲经过同轴电缆、T型偏置器的射频端和放大器后接入计数器或示波器，在计数器或示波器上读出探测信号。


2.根据权利要求1所述的一种中红外...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小龙，许亮，邹锴，孟赟，兰潇健，王昭，胡南，曹许慧，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12