【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光探测，尤其涉及一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器。
技术介绍
1、超导纳米线单光子探测器(superconducting nanowire single photondetector，snspd)由于蜿蜒纳米线固有的各向异性，不同偏振态偏振光入射时纳米线吸收存在差异，应用于量子秘钥分发领域时会由于纳米线吸收效率不同造成误码率。由于手动调节偏振方式在随机偏振应用场景时存在局限性，现有通过改变纳米线结构，如螺旋结构、分形结构改善纳米线的各向异性；采用三维立体正交排布使光子在不同偏振态被上下两层纳米线吸收；采用si填充在纳米线周围使纳米线各个方向折射率均匀，降低纳米线吸收偏振敏感性，这些超导纳米线单光子探测器结构都可以实现纳米线的无偏振吸收。并且偏振不敏感的超导纳米线单光子探测器为对不同偏振光入射时，器件探测效率均保持一致，是一种性能完善优异的可适用普通超导纳米线单光子探测器应用场景的器件，具有更大范围的应用领域。
2、但是现有偏振不敏感的超导纳米线单光子探测器不能通过增大纳米线间隔达到窄线宽纳米线可吸收成倍于纳米线宽度大光接收面积的光子，来成倍提高探测器响应速度。因为现有偏振不敏感的超导纳米线单光子探测器结构在光接收面内有近一半以上区域为纳米线间隙时，无法吸收利用光信号，这是目前所有偏振不敏感超导纳米线单光子探测器都会出现的增大纳米线间隔造成吸收率降低及重新出现偏振敏感性问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目标是提供一
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，自上而下依次包含金属四分裂圆环、隔离层、混合层、传输层、布拉格镜和基板，其中：
3、所述传输层内部还生长有混合层；
4、所述金属四分裂圆环用于在红外线波段不同偏振光入射时聚集超导纳米线周围光场；
5、所述隔离层用于防止超导纳米线被击穿；
6、所述传输层用于多次反射偏振光；
7、所述混合层用于吸收偏振光；
8、所述布拉格镜用于反射透过所述混合层的偏振光；
9、所述基板用于支撑整个超导纳米线单光子探测器。
10、进一步，通过调控所述金属四分裂圆环沿超导纳米线平行方向以及沿超导纳米线垂直方向的裂缝大小，将大超导纳米线间隔区域的光聚集至超导纳米线区域。
11、进一步，所述混合层为超导纳米线与其它一种或多种介质的混合区域，所述超导纳米线可采用氮化铌、硅化钨、硅化钼、氮钛铌材料；所述其他介质可采用硅、二氧化硅，可用氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化镁材料。
12、进一步，所述隔离层采用硅、二氧化硅、氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅或氧化镁中的一种。
13、进一步，所述传输层采用二氧化硅、氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化镁中的一种。
14、进一步，所述布拉格镜为两种介质相互堆叠的多层结构，所述两种介质可采用二氧化钛、二氧化硅、氧化硅、氧化铝、氮化硅、氧化镁材料。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术通过调控金属四分裂圆环沿超导纳米线平行方向以及沿超导纳米线垂直方向的裂缝大小，使大超导纳米线间隔区域的光聚集至超导纳米线区域，超导纳米线周围场强提高，消除超导纳米线对光的吸收偏振敏感性，大幅减少到达超导纳米线间隔不能被利用的光子，提高超导纳米线间隔变大时单光子探测器的吸收率和响应速度；在保持高吸收效率下实现了更大光接收面积、更快响应速度以及偏振不敏感特性。
16、附图说明
17、图1是本专利技术一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器的结构示意图；
18、图2是本专利技术具体实施例1的“波长-吸收效率”响应曲线图；
19、图3是本专利技术具体实施例2的“波长-吸收效率”响应曲线图；
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1.一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，自上而下依次包含金属四分裂圆环、隔离层、传输层、布拉格镜和基板，其中：
2.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，通过调控所述金属四分裂圆环沿超导纳米线平行方向以及沿超导纳米线垂直方向的裂缝大小，将大超导纳米线间隔区域的光聚集至超导纳米线区域。
3.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述混合层为超导纳米线与其它介质的混合区域，其它介质材料采用硅、二氧化硅、氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅或氧化镁中的一种。
4.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述隔离层采用硅、二氧化硅、氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅或氧化镁中的一种。
5.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述传输层采用二氧化硅、氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氮化硅、氧化镁中的一种。
6.根据权利要求1所述一种高响应率的
...【技术特征摘要】
1.一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，自上而下依次包含金属四分裂圆环、隔离层、传输层、布拉格镜和基板，其中：
2.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，通过调控所述金属四分裂圆环沿超导纳米线平行方向以及沿超导纳米线垂直方向的裂缝大小，将大超导纳米线间隔区域的光聚集至超导纳米线区域。
3.根据权利要求1所述一种高响应率的高效偏振不敏感超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述混合层为超导纳米线与其它介质的混合区域，其它介质材料采用硅、二氧化硅、氧...
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