一种中红外超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN112798116A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110042317.1

    申请日:2021-01-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种中红外超导纳米线单光子探测器,采用电子束光刻技术和反应离子刻蚀技术,将含Mo、Si非晶或多晶超导薄膜,制成超导纳米线,作为探测器的光敏面,实现了中红外SNSPD的有效制备;采用中红外光源、可调衰减器、准直器、带通滤波器、稀释制冷机、光敏面、偏置器、放大器和计数器,组成探测器,采用自由空间耦合技术,有效解决了光纤耦合中红外SNSPD的难题;发射并接收中红外波段的光子,计算单位时间到达光敏面的光子数,为有效计算中红外SNSPD量子探测效率奠定了基础。

    一种集成硅光子晶体波导的太赫兹探测器

    公开(公告)号:CN112747820A

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN202011541647.7

    申请日:2020-12-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种集成硅光子晶体波导的太赫兹探测器,包括二维光子晶体平板、渐变耦合输入波导、线缺陷传输波导、多个L3型光子微腔,以及多个太赫兹探测器,其中:二维光子晶体平板由若干晶体单元组成,每个晶体单元上晶格周期排列形成三角晶格结构,不同的晶体单元上水平晶格常数不同,而垂直晶格常数相同,以此保持晶体单元分块的水平拼接对应;每个晶体单元上设置一个L3型光子微腔,每个L3型光子微腔上设置一个太赫兹探测器,各个晶体单元通过线缺陷传输波导连接,二维光子晶体平板通过渐变耦合输入波导与外接输入波导连接。本发明能够同时检测多个频段的太赫兹信号。

    一种基于双线结构消减SNSPD暗计数的设计

    公开(公告)号:CN111721429A

    公开(公告)日:2020-09-29

    申请号:CN202010557380.4

    申请日:2020-06-18

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双线结构消减SNSPD暗计数的设计,将2根氮化铌纳米线不交叉的相互缠绕,构成双线结构的超导纳米线单光子探测器SNSPD,用一根纳米线调控另一根纳米线的行为,调节偏置电流接近超导临界电流;采用光纤将光信号引入探测器光敏区,通过2根纳米线分别输出2路信号,使两根纳米线之间的暗计数相互激发,经电压比较器和异或门,消减暗计数信号,保留光子响应信号;通过使用双线结构SNSPD独特性能,能有效抑制探测器暗计数的产生,后期通过工艺提升,进一步提高SNSPD暗计数的耦合效率,有望实现完全抑制SNSPD系统的暗计数,极大提升探测器的信噪比。

    一种光子数分辨增强激光通信系统及方法

    公开(公告)号:CN111130652A

    公开(公告)日:2020-05-08

    申请号:CN201911411328.1

    申请日:2019-12-31

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光子数分辨增强激光通信系统及方法,系统包括控制器、波形发生器、脉冲激光源、可调衰减器、阵列超导纳米线单光子探测器、功率放大器、功率合成器、模数转换器和示波器,控制器对需要输出的数据进行编码调制,并输入至波形发生器,波形发生器将编码信息转化为电脉冲信号输出至脉冲激光源,脉冲激光源根据输入的电脉冲信号产生对应的光脉冲信号,然后经过可调衰减器输入阵列超导纳米线单光子探测器,经过功率放大器和功率合成器后输出具备光子数分辨的信号,最终信号经模数转换器整形后被示波器接收采集下来。本发明极大地降低由于外部光学空间噪声和超导探测器自有暗噪声带来的误码干扰,使得误码率逼近光通信的自有光量子误码极限。

    高偏振消光比且高效率的超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN105355774A

    公开(公告)日:2016-02-24

    申请号:CN201510844499.9

    申请日:2015-11-26

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: H01L39/00 H01L39/02

    Abstract: 本发明公开了一种高偏振消光比且高效率的超导纳米线单光子探测器,包括衬底;介质半反镜,结合于所述衬底表面;下光学腔体,结合于所述介质半反镜表面;NbN纳米线,呈周期性蜿蜒结构结合于所述下光学腔体内部;上光学腔体,结合于所述下光学腔体表面;金属纳米线,呈周期性结构结合于所述下光学腔体与上光学腔体之间;全反镜,结合于所述上光学腔体表面。本发明解决现有技术中超导纳米线单光子探测器光吸收率偏振消光比不够高且效率较低的问题。

    偏振非敏感且高效率的超导纳米线单光子探测器

    公开(公告)号:CN104835905A

    公开(公告)日:2015-08-12

    申请号:CN201510278258.2

    申请日:2015-05-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种偏振非敏感且高效率的超导纳米线单光子探测器,包括衬底;介质半反镜,结合于所述衬底表面;下光学腔体,结合于所述介质半反镜表面;介质包裹层,结合于所述下光学腔体表面;NbN纳米线,结合于所述介质包裹层内部;上光学腔体,结合于所述介质包裹层表面;介质纳米线,结合于所述介质包裹层与上光学腔体之间;全反镜,结合于所述上光学腔体表面。本发明解决现有技术中超导纳米线单光子探测器对光偏振方向敏感的问题。

    单光子探测器封装装置
    17.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102324444A

    公开(公告)日:2012-01-18

    申请号:CN201110252925.1

    申请日:2011-08-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单光子探测器封装装置,包括由上到下依次设置的顶杆、顶盖和底座;所述顶杆和顶盖固定连接,顶盖和底座也固定连接;所述顶盖上设有至少两个通孔,其中第一通孔穿过并固定光纤,第二通孔穿过电缆;所述底座的上表面对应光纤的位置固定单光子探测器芯片,对应电缆的位置固定高频电路板,该单光子探测器芯片与高频电路板电连接。本发明结构紧凑,能够在20mm内径内实现双通道光电封装;使用光纤耦合外部被探测光,耦合效率大于95%并且干扰小;使用微带线共面波导和SMP高频接头连接芯片,提高了芯片输出电信号至外部放大器的传输性能;采用对称结构设计,方便组合,提高其重复使用效率。

    一种高阻超导氮化物薄膜的可控制备方法及应用

    公开(公告)号:CN119753605A

    公开(公告)日:2025-04-04

    申请号:CN202411858793.0

    申请日:2024-12-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高阻超导氮化物薄膜的可控制备方法及应用,该方法首先绘制氮化物薄膜的磁控溅射模式随溅射电流以及氩氮比变化的分布相图,并根据溅射电压随溅射电流的变化趋势,将磁控溅射模式划分为金属模式、竞争模式和中毒模式;然后选取相图中的一条磁控溅射伏安曲线,取不同磁控溅射模式下的典型工作条件生长氮化物薄膜;观察氮化物薄膜晶相以及电学特性分布,确定制备高阻超导氮化物薄膜的基本工作模式;最后根据基本工作模式的边界条件,生长高阻超导氮化物薄膜。本发明提出一种普适性的制备高阻超导氮化物薄膜的方法,制备的高阻值超导氮化铌薄膜具有显著高于目前氮化铌薄膜材料的电阻率,为制备高饱和量子效率的SNSPD探测提供有利保障。

    一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法

    公开(公告)号:CN115939262B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202310196281.1

    申请日:2023-03-03

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提出了一种平面肖特基二极管太赫兹探测器芯片的制备方法,对钝化层和外延层依次进行刻蚀,刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造欧姆接触,其中外延层刻蚀通过湿法刻蚀掉工艺实现;对钝化层进行刻蚀,刻蚀工艺完成后采用电子束蒸发沉积金薄膜制造肖特基接触点,其中钝化层刻蚀通过干法湿法相结合的刻蚀工艺实现;制备肖特基二极管的金属微桥和电极,其中平面肖特基二极管阴极通过生长在缓冲层上的欧姆接触引出,平面肖特基二极管阳极通过与肖特基接触的空气微桥引出;对钝化层、外延层、缓冲层以及基片衬底进行刻蚀,使金属微桥和基片衬底分离形成空气桥结构。本发明提高了器件的性能和良率。

    一种具有光子能量分辨的界面超导探测器及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116981342A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310955981.4

    申请日:2023-08-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有光子能量分辨的界面超导探测器及其制备方法和应用,该界面超导探测器是利用脉冲激光沉积技术在钽酸钾基底上生长一层非晶LAO薄膜,再利用光刻制备出所需的图案,接着利用离子束刻蚀制备多余的薄膜,最后通过剥离工艺得到的界面超导器件。本发明利用了界面超导材料(LAO/KTO)制备出了首个界面超导光电探测器件,并基于此器件验证了该种探测器件具有光子能量分辨能力,并且该种能量分辨能力不依赖于波长,为今后制备可见光至中远红外波段的能量分辨器件提供了可行性的方向。

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