超导纳米线单光子探测器双端读出系统及读出方法技术方案

技术编号:42845984 阅读:20 留言:0更新日期:2024-09-27 17:15
本发明专利技术提供一种超导纳米线单光子探测器双端读出系统及读出方法,所述双端读出系统包括超导纳米线单光子探测器及马赫增德尔电光调制器,超导纳米线单光子探测器用于在有光子照射时产生正向脉冲信号和负向脉冲信号;马赫增德尔电光调制器包括光分束器、光合束器、上波导臂及下波导臂,上波导臂用于传输第一光载波,并根据正向脉冲信号调制第一光载波的相位;下波导臂用于传输第二光载波,并根据负向脉冲信号调制第二光载波的相位。本发明专利技术提供的超导纳米线单光子探测器双端读出系统及读出方法能够解决现有超导纳米线单光子探测器采用的双端读出结构,利用同轴线进行信号传输时,信号损耗大、衰减大、漏热高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子信息领域,特别是涉及一种超导纳米线单光子探测器双端读出系统及读出方法


技术介绍

1、超导纳米线单光子探测器(snspd)是一种量子极限灵敏度的光探测器,已经在量子信息、激光通信、激光雷达等领域得到了广泛应用。和传统半导体单光子探测器相比,snspd具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小、死时间短、宽谱响应以及自由运行等优势。

2、snspd探测到的光信号进行读取时,可以通过双端读出结构实现响应位置信息提取,以研究其空间方面的特性。其原理如下:

3、当有光子入射到snspd的光敏面区域(由超导纳米线构成的光敏面)时,有偏置电流流通但处于超导态的超导纳米线吸收光子能量产生热点,热点周围的电流密度会超过纳米线能够承载的临界电流密度,周围的超导态就会被破坏,使得热点长大,最终导致一个横跨整个纳米线的有阻区出现,并形成两个极性相反的脉冲信号,向超导纳米线的两端传输,最终传输至双端读出电路中。光子入射的位置将会影响这两个脉冲传输到器件两端的时间差,通过统计时间差便可以推算出光子入射的时间和位置。

>4、在现有的sns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双端读出系统,其特征在于,所述双端读出系统包括:超导纳米线单光子探测器及马赫增德尔电光调制器;

2.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述双端读出系统还包括:相位偏置器,所述相位偏置器用于调整所述第一光载波及所述第二光载波的初始相位差。

4.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述超导纳米线单光子探测器采用的超导纳米线具有中点弯折区,所述中点弯折区用于避免光子照射到所述超导纳米线的中点...

【技术特征摘要】

1.一种超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述双端读出系统包括:超导纳米线单光子探测器及马赫增德尔电光调制器;

2.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述双端读出系统还包括:相位偏置器,所述相位偏置器用于调整所述第一光载波及所述第二光载波的初始相位差。

4.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述超导纳米线单光子探测器采用的超导纳米线具有中点弯折区,所述中点弯折区用于避免光子照射到所述超导纳米线的中点。

5.根据权利要求1所述的超导纳米线单光子探测器双端读出系统,其特征在于,所述光分束器分束形成所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩海龙张兴雨李浩尤立星
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:

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