光纤与超导光子探测器对准系统及方法技术方案

本申请提供一种光纤与超导光子探测器对准系统及方法。给单模光纤通入额外的红外光(第一红外光)，从而在对准端产生光斑。红外入射光源发出第二红外光照射超导光子探测器芯片，而后形成反射光(第三红外光)沿光路返回从而被下方的红外探测器探测到。通过给单模光纤通入额外的红外光，单模光纤将被以在超导光子探测器芯片正面产生光斑的形式被观察到。从而，实现了将单模光纤的内径与超导光子探测器芯片的探测位置中心对准。并且，通过根据形成的光斑图像与芯片图像的相对位置关系，可以更加准确地调节单模光纤与超导光子探测器芯片的相对位置，从而解决了传统方式可靠性偏低和对准精度偏低的问题，提高了光纤及超导探测器的光子耦合效率。

Alignment system and method of optical fiber and superconducting photon detector

【技术实现步骤摘要】
光纤与超导光子探测器对准系统及方法
本申请涉及光探测
，特别是涉及一种光纤与超导光子探测器对准系统及方法。
技术介绍
超导光子探测器相比较于传统半导体光子探测器，具有高量子效率，出色的光子数分辨能力及能量分辨能力，且其暗计数率几乎忽略不计。超导光子探测器广泛的用于天文探测，量子通讯，生物荧光传感等领域。由于其高量子效率，其在单光子计量方面是理想的光子探测器。光子探测效率是超导光子探测器中非常重要的指标，除了光子探测器中金属层对于光子的反射所造成的损失外，探测系统中光纤与探测器耦合过程所造成的光子损失是主要原因。因此非常需要可靠的单光子探测系统的光纤与超导探测器对准装置。在对准过程中，需要将光纤的内径的区域完全对准到超导光子探测器探测位置的中心。但是，为了摆脱手工对准中因人工偏差所产生的位置及角度偏差，传统的对准装置及方法通常采用夹具及观察的方法进行对准，导致传统的对准装置及方法难以精确对准，进而使得可靠性偏低。而对准精度偏低，降低了光纤及超导探测器的光子耦合效率。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤与超导光子探测器对准系统，其特征在于，包括：/n单模光纤(10)，具有接头端(110)与对准端(120)；/n超导光子探测器芯片(20)，与所述对准端(120)间隔正对设置，且所述超导光子探测器芯片(20)与所述单模光纤(10)的相对位置可调；/n红外光源装置(30)，与所述接头端(110)连接，用于通过所述单模光纤(10)发射第一红外光；/n倒置红外显微镜成像系统(40)，设置于所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)一侧；/n所述倒置红外显微镜成像系统(40)包括红外入射光源(410)、红外探测器(420)以及成像模块(430)；/n所述红外入射光源(410)与所...

【技术特征摘要】
1.一种光纤与超导光子探测器对准系统，其特征在于，包括：
单模光纤(10)，具有接头端(110)与对准端(120)；
超导光子探测器芯片(20)，与所述对准端(120)间隔正对设置，且所述超导光子探测器芯片(20)与所述单模光纤(10)的相对位置可调；
红外光源装置(30)，与所述接头端(110)连接，用于通过所述单模光纤(10)发射第一红外光；
倒置红外显微镜成像系统(40)，设置于所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)一侧；
所述倒置红外显微镜成像系统(40)包括红外入射光源(410)、红外探测器(420)以及成像模块(430)；
所述红外入射光源(410)与所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)的表面相对设置，所述红外入射光源(410)用于发出第二红外光，并垂直照射所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)的表面，经所述超导光子探测器芯片(20)反射形成第三红外光；
所述红外探测器(420)与所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)的表面相对设置，所述红外探测器(420)用于接收所述第一红外光与所述第三红外光，并传输至所述成像模块(430)；
所述成像模块(430)用于根据所述第一红外光与所述第三红外光进行成像。


2.如权利要求1所述的光纤与超导光子探测器对准系统，其特征在于，所述光纤与超导光子探测器对准系统还包括：
调整位移装置(50)，所述单模光纤(10)设置于所述调整位移装置(50)，用于调整所述单模光纤(10)与所述超导光子探测器芯片(20)的相对位移。


3.如权利要求1所述的光纤与超导光子探测器对准系统，其特征在于，所述倒置红外显微镜成像系统(40)还包括：
倒置红外显微镜载物台(440)，所述超导光子探测器芯片(20)通过硅基板(210)设置于所述倒置红外显微镜载物台(440)上，且所述红外入射光源(410)与所述红外探测器(420)设置于所述倒置红外显微镜载物台(440)远离所述超导光子探测器芯片(20)一侧。


4.一种光纤与超导光子探测器对准系统，其特征在于，包括：
单模光纤(10)，具有接头端(110)与对准端(120)；
超导光子探测器芯片(20)，与所述对准端(120)间隔正对设置，且所述超导光子探测器芯片(20)与所述单模光纤(10)的相对位置可调；
红外光源装置(30)，用于发射第四红外光，所述第四红外光垂直照射所述单模光纤(10)；
倒置红外显微镜成像系统(40)，设置于所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)一侧；
所述倒置红外显微镜成像系统(40)包括红外入射光源(410)、红外探测器(420)以及成像模块(430)；
所述红外入射光源(410)与所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)的表面相对设置，所述红外入射光源(410)用于发出第二红外光，并垂直照射所述超导光子探测器芯片(20)远离所述单模光纤(10)的表面，经所述超导光子探测器芯片(20)反射形成第三红外光；
所述红外探测器(420)与所述超导光子探测器芯片(20)相对设置，所述红外探测器(420)用于接收所述第四红外光与所述第三红外光，并传输至所述成像模块(430)；
所述成像模块(430)用于根据所述第四红外光与所述第三红外光进行成像。


5.一种光纤与超导光子探测器对准方法，其特征在于，包括：
S110，提供单模光纤(10)与超导光子探测器芯片(20)，所述单模光纤(10)具有接头端(110)与对准端(120)；
S120，将所述单模光纤(10)的所述对准端(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐骁龙，李劲劲，王雪深，钟青，钟源，曹文会，王仕建，陈建，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11