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混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器及实现方法技术

技术编号:45076124 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-25 18:17
本发明专利技术公开了一种混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器及实现方法。该探测器直接集成于光纤端面,每层超导纳米线单光子探测器包括超导纳米线和两端电极以及下层光学腔,纳米线中心均与光纤的纤芯对准,最上层集成光学腔和反射镜;其中:同一探测器的纳米线投影相互平行,不同探测器的纳米线两两相互正交,封装后得到偏振不敏感的超导纳米线单光子探测器;或者各层探测器的纳米线投影相互平行,封装后得到高吸收率的超导纳米线单光子探测器;或者各层探测器和反射镜集成不同厚度的光学腔,封装后得到宽谱或多种中心波长的超导纳米线单光子探测器。本发明专利技术通过混合集成工艺,实现了高性能,多功能超导纳米线单光子探测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超导纳米线单光子探测器及实现方法,特别公开了一种混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器及实现方法


技术介绍

1、超导纳米线单光子探测器(superconducting nanowire single photondetector, snspd)是当前红外波段综合性能最好的探测器,在量子通信,深空探测,单光子激光雷达,生物显微成像等领域有着广泛的应用。光纤以其传输频带宽、信号衰减小、抗干扰性强而成为通信中的主要传输方式,因此普遍使用光纤将信号光耦合进探测器中。光信号在光纤以平面波的形式传输,当平面波斜入射到介质平面上,将波矢k与该平面的法矢n形成的面s_λ定义为入射面,当平面波的电场分量与入射面垂直,称为平面波te极化或s偏振光,若两者相互平行,则称为平面波tm极化或p偏振光。传统snspd的蜿蜒线结构等效于纳米光栅,因此探测器具有偏振敏感的特性,其对p偏振光的吸收率大于s偏振光。在量子保密通信场景中,由于光子在光纤中传播的过程中其偏振态发生漂移,偏振敏感的探测器会导致误码率增加,偏振不敏感的单光子探测器是当前一大研究热点。2008年s本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器,其特征在于,所述超导纳米线单光子探测器直接集成于光纤组件端面,且所述超导纳米线单光子探测器包括若干个超导纳米线单光子探测器组件,所述超导纳米线单光子探测器组件包括超导纳米线和连接于纳米线两端的电极以及下层光学腔,每层超导纳米线单光子探测器组件的纳米线部分均与光纤的纤芯对准;其中:同一超导纳米线单光子探测器组件的纳米线投影相互平行,不同超导纳米线单光子探测器的纳米线两两相互正交;或者,各层超导纳米线单光子探测器组件的纳米线投影重合;或者,各层超导纳米线单光子探测器和反射镜集成不同厚度光学腔。

2.根据权利要求1所述的混合集成型光纤耦...

【技术特征摘要】

1.混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器,其特征在于,所述超导纳米线单光子探测器直接集成于光纤组件端面,且所述超导纳米线单光子探测器包括若干个超导纳米线单光子探测器组件,所述超导纳米线单光子探测器组件包括超导纳米线和连接于纳米线两端的电极以及下层光学腔,每层超导纳米线单光子探测器组件的纳米线部分均与光纤的纤芯对准;其中:同一超导纳米线单光子探测器组件的纳米线投影相互平行,不同超导纳米线单光子探测器的纳米线两两相互正交;或者,各层超导纳米线单光子探测器组件的纳米线投影重合;或者,各层超导纳米线单光子探测器和反射镜集成不同厚度光学腔。

2.根据权利要求1所述的混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器,其特征在于,最上层超导纳米线单光子探测器组件的上侧集成有反射镜组件,所述反射镜组件包括反射镜和光学腔,所述超导纳米线单光子探测器组件、光纤组件、反射镜组件为分离制备,所述超导纳米线单光子探测器组件的数量为四层,在探针台挑选出量子效率饱和的超导纳米线单光子探测器组件后,选取其中四个分别旋转0°、45°、90°、135°转移在光纤组件端面,最后转移反射镜组件,封装得到偏振不敏感的超导纳米线单光子探测器。

3.根据权利要求1所述的混合集成型光纤耦合超导纳米线单光子探测器,其特征在于,最上层超导纳米线单光子探测器组件的上侧集成有反射镜组件,所述超导纳米线单光子探测器组件、光纤组件、反射镜组件为分离制备,所述超导纳米线单光子探测器组件的数量为四层,所述超导纳米线单光子探测器组件的纳米线投影重合,电极分为四种,偏移角度分别为0°、45°、90°、135°,在探针台挑选出量子效率饱和的超导纳米线单光子探测...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵清源杨帆
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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