2010 |
|
|
Смирнов КВ, Вахтомин ЮБ, Смирнов АВ, Ожегов РВ, Пентин ИВ, Дивочий АВ, et al. Приемники терагерцового и инфракрасного диапазонов, основанные на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах. Вестник НГУ Серия: Физика. 2010;5(4).
Abstract: В работе представлены результаты разработки и создания чувствительных и ультрабыстрых приемников, основанных на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах: болометрах на эффекте электронного разогрева (HEB – hot-electron bolometer) и детекторах одиночных фотонов видимого и инфракрасного диапазонов волн (SSPD – superconducting singe-photon detector). Представлены основные принципы работы сверхпроводниковых устройств, технология создания и конструкционные особенности приемников, их основные типы и характеристики. Достигнутые рекордные значения параметров приемных систем позволяют использовать созданные приборы при решении различных научно-исследовательских задач в ближнем, среднем и дальнем ИК диапазонах волн.
This work presents the results of the development and fabrication of sensitive and ultrafast detectorsbased on thin film superconducting nanostructures: hot-electron bolometers (HEBs) and visible and infrared superconducting singe photon detectors (SSPDs). The main operational principles of the superconducting devices are presentedas well as the technology of fabrication of the detectors and their main types and parameters. The achieved record parameters of the detectors allow application of the fabricated devices to solution of various research problems in the near, middle and far IR ranges.
|
|
|
|
Третьяков ИВ, Рябчун СА, Каурова НС, Ларионов ПА, Лобастова АА, Воронов БМ, et al. Оптимальная поглощенная мощность гетеродина для терагерцового сверхпроводникового NbN смесителя на электронном разогреве. Письма в ЖТФ. 2010;36(23):78–84.
Abstract: Представлены результаты измерений поглощенной мощности гетеродина малошумящим широкополосным смесителем на эффекте электронного разогрева в резистивном состоянии сверхпроводниковой ультратонкой пленки NbN. Оптимальная поглощенная мощность гетеродина составила около 100 nW на частоте 2.5 THz.
|
|
|
|
Шангина ЕЛ, Смирнов КВ, Морозов ДВ, Ковалюк ВВ, Гольцман ГН, Веревкин АА, et al. Концентрационная зависимость полосы преобразования смесителей субмиллиметрового диапазона на основе наноструктур AlGaAs/GaAs. Изв РАН Сер Физ. 2010;74(1):110–2.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением при Т = 4.2 К измерена концентрационная зависимость полосы преобразования гетеродинного детектирования гетероструктур AlGaAs/GaAs с двумерным электронным газом. С увеличением концентрации двумерных электронов ns = (1.6–6.6) · 1011см-2 ширина полосы преобразования f3dB уменьшается от 245 до 145 МГц. В исследованной области концентраций наблюдается зависимость f3dB , обусловленная рассеянием электронов на деформационном потенциале акустических фононов и пьезоэлектрическим рассеянием.
|
|
|
|
Шангина ЕЛ, Смирнов КВ, Морозов ДВ, Ковалюк ВВ, Гольцман ГН, Веревкин АА, et al. Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников. 2010;44(11):1475–8.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
|
2009 |
|
|
Anosov AA, Barabanenkov YN, Kazanskii AS, Less YA, Sharakshane AS. The inverse problem of acoustothermography with correlation reception of thermal acoustic radiation. Acoust. Phys.. 2009;55(1):114–9.
Abstract: For the one-dimensional inverse problem of acoustothermography with correlation reception of thermal acoustic radiation, an integral equation is presented and experimentally verified. A method of solving the inverse problem is proposed. The method is based on combining the correlation functions of thermal acoustic radiation that were obtained for different distances between the receivers.
|
|
|
|
Baryshev AM, Wild W, Likhachev SF, Vdovin VF, Goltsman GN, Kardashev NS. Main parameters and instrumentation of Millimetron space mission [abstract]. In: Proc. 20th Int. Symp. Space Terahertz Technol.; 2009. 108.
Abstract: Millimetron (official RosKosmos name ”Spectrum-M”) is a part of ambitious program called Spectrum intended to cover the whole electromagnetic spectrum with world class facilities. It is an approved mission included in Russian space program with the launch date in 2017..2019 time frame. The Millimetron satellite has a deployable 12 m diameter antenna with inner solid 4..6 m dish and a rim of petals. The mirror design is largely based on Radioastron mission concept that will be launched in 2009. If the antenna is passively cooled by radiation to open space, it would operate at approx. 50 K surface temperature, due to presence of a deployable three layer radiation screen. As a goal, there is a consideration of active cooling of antenna to 4 K, but this will depend on resources available to the project. Lagrangian libration point L2 considered for Millimetron orbit. There are four groups of scientific instruments envisioned: SVLBI instruments Space-Earth VLBI. It will allow to achieve unprecedented spatial resolution. Millimetron mission will attempt to achieve a mm/submm wave SVLBI. For that purpose, a SVLBI instrument covering selected ALMA bands and a standard VLBI band is envisioned, accompanied by a maser reference oscillator, a data digitizing and memory system, and a high speed data transmission link to ground. The ALMA bands can be extended to cover water lines if detector technology allows. Type of detector – heterodyne. Photometer/polarimeter. Recent progress in direct detector cameras with low spectral resolution, allows to propose a large format (5-10 kPixel) photometer camera on board of Millimetron mission. This camera can cover 0.1 – 2 THz region (with adequate amount of pixels per each subband). Wide band moderate resolution imaging spectrometer. Wide band moderate R = 1000 imaging spectrometer type instrument similar to SPICA SAFARI is planned, taking advantage of large cooled dish. It will cover the adequate spectral range allowable by antenna and will also work below 1 THz, as no ground instrument can have a cold main dish. High resolution spectrometer. For high resolution spectroscopy a heterodyne instrument is proposed, conceptually similar to HIFI on Herschel. This instrument will cover interesting frequency spots in 0.5..4 THz frequency range (using central part of antenna for higher frequency). It is sure that advances in LO and mixer technology will allow this frequency coverage.
|
|
|
|
Dauler E, Kerman A, Robinson B, Yang J, Voronov B, Goltsman G, et al. Photon-number-resolution with sub-30-ps timing using multi-element superconducting nanowire single photon detectors. J Modern Opt. 2009;56(2):364–73.
Abstract: A photon-number-resolving detector based on a four-element superconducting nanowire single photon detector is demonstrated to have sub-30-ps resolution in measuring the arrival time of individual photons. This detector can be used to characterize the photon statistics of non-pulsed light sources and to mitigate dead-time effects in high-speed photon counting applications. Furthermore, a 25% system detection efficiency at 1550 nm was demonstrated, making the detector useful for both low-flux source characterization and high-speed photon-counting and quantum communication applications. The design, fabrication and testing of this detector are described, and a comparison between the measured and theoretical performance is presented.
|
|
|
|
Fiore A, Marsili F, Bitauld D, Gaggero A, Leoni R, Mattioli F, et al. Counting photons using a nanonetwork of superconducting wires. In: Cheng M, editor. Nano-Net. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2009. p. 120–2.
Abstract: We show how the parallel connection of photo-sensitive superconducting nanowires can be used to count the number of photons in an optical pulse, down to the single-photon level. Using this principle we demonstrate photon-number resolving detectors with unprecedented sensitivity and speed at telecommunication wavelengths.
|
|
|
|
Goltsman G. Superconducting NbN hot-electron bolometer mixer, direct detector and single-photon counter: from devices to systems.; 2009.
|
|
|
|
Goltsman G, Korneev A, Divochiy A, Minaeva O, Tarkhov M, Kaurova N, et al. Ultrafast superconducting single-photon detector. J Modern Opt. 2009;56(15):1670–80.
Abstract: The state-of-the-art of the NbN nanowire superconducting single-photon detector technology (SSPD) is presented. The SSPDs exhibit excellent performance at 2 K temperature: 30% quantum efficiency from visible to infrared, negligible dark count rate, single-photon sensitivity up to 5.6 µm. The recent achievements in the development of GHz counting rate devices with photon-number resolving capability is presented.
|
|
