超导纳米线单光子探测器及其制备方法技术

本发明专利技术属于光探测技术领域，涉及一种超导纳米线单光子探测器及其制备方法。所述超导纳米线单光子探测器，包括：衬底；反射层，位于所述衬底表面；探测层，位于所述反射层表面，用于探测光子，所述探测层包括若干超导纳米线单元；匹配层，至少位于所述超导纳米线单元表面且包覆所述超导纳米线单元，至少用于降低所述超导纳米线单元的偏振消光比；通过在超导纳米线单光子探测器中设置包覆超导纳米线单元的匹配层，能够利用匹配层降低超导纳米线单光子探测器的偏振消光比，从而降低超导纳米线单光子探测器的偏振敏感性，扩大超导纳米线单光子探测器的应用领域，提高其探测的准确性和可重复性。

【技术实现步骤摘要】
超导纳米线单光子探测器及其制备方法
本专利技术属于光探测
，涉及一种超导纳米线单光子探测器及其制备方法。
技术介绍
超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是一种利用光子吸收在超导纳米线中激发非平衡态热点来实现单光子检测的高灵敏光探测器。一般是由超薄(～5nm)超细(～100nm)的超导材料制作而成，具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小和响应速率快等性能。随着人们对SNSPD从机理到性能的理解逐渐深入，SNSPD的性能得到了飞速地提升。最近的研究成果表明：在近红外波段，SNSPD在各方面的性能均明显优于其它种类的单光子探测器。目前，围绕SNSPD的基础及应用研究报道逐渐增多，已成功地实现了很多应用，并对量子通信、激光测距与成像、激光通信等前沿基础研究及高
发展起到明显的推动作用。在利用超导纳米线单光子探测器进行光子探测时，需将超导纳米线单光子探测器置于低温环境下，当光子入射到超导纳米线单光子探测器上时，超导纳米线单光子探测器在光子的能量作用下出现局部失超，，通过施加在超导纳米线单光子探测器的偏置电流作用下，能够检测到超导纳米线单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导纳米线单光子探测器，其特征在于，包括：/n衬底；/n反射层，位于所述衬底表面；/n探测层，位于所述反射层表面，用于探测光子，所述探测层包括若干超导纳米线单元；/n匹配层，至少位于所述超导纳米线单元表面且包覆所述超导纳米线单元的裸露表面，至少用于降低偏振敏感度。/n

【技术特征摘要】
1.一种超导纳米线单光子探测器，其特征在于，包括：
衬底；
反射层，位于所述衬底表面；
探测层，位于所述反射层表面，用于探测光子，所述探测层包括若干超导纳米线单元；
匹配层，至少位于所述超导纳米线单元表面且包覆所述超导纳米线单元的裸露表面，至少用于降低偏振敏感度。


2.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述匹配层构成光栅结构，用于改变所述超导纳米线单元在设定波长范围内对偏振光的吸收率的峰值所对应的波长。


3.根据权利要求2所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述光栅结构，用于使所述超导纳米线单元对至少两个所述偏振光在所述设定波长范围内形成共振吸收峰。


4.根据权利要求2所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述超导纳米线单元包括超导纳米线条，所述超导纳米线条在与所述反射层表面平行的平面上曲折蜿蜒；所述光栅结构的横截面呈波浪形状，所述波浪形状的波峰位于所述超导纳米线条上方，所述波浪形状的波谷位于所述超导纳米线条之间。


5.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，当待探测光子的中心波长为1550nm时，匹配层的厚度在100nm-300nm之间。


6.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述探测层中设有一层或多层所述超导纳米线单元，相邻层的所述超导纳米线单元之间设置有隔离层。


7.根据权利要求6所述的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述隔离层的材料包括Si、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，张文英，尤立星，王镇，谢晓明，
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