一种近红外上转换单光子探测器制造技术

本申请公开了一种近红外上转换单光子探测器，包括泵浦光源和波导，所述波导为周期极化掺稀土铌酸锂波导Re:PPLN或周期极化稀土、镁共掺铌酸锂波导Re:Mg:PPLN，所述泵浦光源为半导体LD激光器，根据稀土元素的不同采用发出不同波长激光的LD激光器，以使得所述LD激光器发出的激光波长与所述稀土元素需要的泵浦波长相匹配。在波导中掺稀土实现了泵浦光源直接利用LD激光器，通过自泵浦和频将信号光的光子转换成可见光的光子。由于泵浦源不需要使用掺稀有元素的激光晶体，从而大大缩小了探测器的尺寸，优化了探测器的结构，实现了可携带的量子信息设备的制造。

【技术实现步骤摘要】
一种近红外上转换单光子探测器
本申请涉及量子信息
，具体涉及一种近红外上转换单光子探测器。
技术介绍
在量子信息科学中，近红外(1μm)波段的激光在量子通信、量子雷达、太空通信、医学应用、单光子相机等各个领域具有重要的应用前景。例如单光子相机，是一种超低噪声、超高灵敏度的光电探测器，可以探测到单光子或几个光子级别的光强，通过光电转换、高性能放大等，转换成人眼或图像传感器可识别的清晰图像。单光子相机可以实现视域外成像，在无人驾驶、极端条件救援、军事侦察、地质勘探等领域有着重要的应用价值。而高性能实用化的近红外单光子探测器是应用量子信息科学的前提。当前,国际上通用的近红外波段单光子探测器主要有三类:超导单光子探测器,铟镓砷雪崩二极管单光子探测器和上转换单光子探测器。超导单光子探测器需要工作在液氦温度下,其设备体积大、成本昂贵，极大地限制了其使用场景；铟镓砷雪崩二极管单光子探测器，不需制冷剂、可集成，然而由于材料工艺的不完美性造成了其暗计数及后脉冲较高，量子效率较低，仅约10％；上转换单光子探测器是利用高效率的周期极化铌酸锂(PPLN)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近红外上转换单光子探测器，包括泵浦光源和波导，其特征在于，所述波导为周期极化掺稀土铌酸锂波导Re:PPLN或周期极化稀土、镁共掺铌酸锂波导Re:Mg:PPLN，所述泵浦光源为半导体LD激光器，根据稀土元素的不同采用发出不同波长激光的LD激光器，以使得所述LD激光器发出的激光波长与所述稀土元素需要的泵浦波长相匹配。/n

【技术特征摘要】
1.一种近红外上转换单光子探测器，包括泵浦光源和波导，其特征在于，所述波导为周期极化掺稀土铌酸锂波导Re:PPLN或周期极化稀土、镁共掺铌酸锂波导Re:Mg:PPLN，所述泵浦光源为半导体LD激光器，根据稀土元素的不同采用发出不同波长激光的LD激光器，以使得所述LD激光器发出的激光波长与所述稀土元素需要的泵浦波长相匹配。


2.根据权利要求1所述的近红外上转换单光子探测器，其特征在于，所述稀土元素包括：钕元素、铒元素和铥元素。


3.根据权利要求2所述的近红外上转换单光子探测器，其特征在于，对应钕元素、铒元素和铥元素掺加到所述周期极化铌酸锂波导中，所述LD激光器发出的激光波长分别为813nm、980nm和800nm。


4.根据权利要求1所述的近红外上转换单光子探测器，其特征在于，所述波导的基频光波长大于信号光的波长。


5.根据权利要求1-4任一项所述的近红外上转换单光子探测器，其特征在于，所述泵浦光源与所述波导之间设置有保偏波...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙德辉，陈玉客，张运武，刘晓燕，王东周，桑元华，刘宏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37