Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Vachtomin, Y. B., Smirnov, K. V., Finkel, M. I., Goltsman, G. N., et al. (2014). Terahertz imaging system based on superconducting heterodyne integrated receiver. In C. Corsi, & F. Sizov (Eds.), Proc. THz and Security Applications (pp. 113–125). Dordrecht: Springer Netherlands.
Abstract: The development of terahertz imaging instruments for security systems is on the cutting edge of terahertz technology. We are developing a THz imaging system based on a superconducting integrated receiver (SIR). An SIR is a new type of heterodyne receiver based on an SIS mixer integrated with a flux-flow oscillator (FFO) and a harmonic mixer which is used for phase-locking the FFO. Employing an SIR in an imaging system means building an entirely new instrument with many advantages compared to traditional systems.
In this project we propose a prototype THz imaging system using an 1 pixel SIR and 2D scanner. At a local oscillator frequency of 500 GHz the best noise equivalent temperature difference (NETD) of the SIR is 10 mK at an integration time of 1 s and a detection bandwidth of 4 GHz. The scanner consists of two rotating flat mirrors placed in front of the antenna consisting of a spherical primary reflector and an aspherical secondary reflector. The diameter of the primary reflector is 0.3 m. The operating frequency of the imaging system is 600 GHz, the frame rate is 0.1 FPS, the scanning area is 0.5 × 0.5 m2, the image resolution is 50 × 50 pixels, the distance from an object to the scanner was 3 m. We have obtained THz images with a spatial resolution of 8 mm and a NETD of less than 2 K.
|
|
Gershenzon, E. M., Gol'tsman, G. N., Semenov, A. D., & Sergeev, A. V. (1992). Heating of electrons in resistive state of superconducting films. Detectors, mixers and switches. In Progress in High Temperature Superconductivity (Vol. 32, pp. 190–195).
|
Verevkin, A., Zhang, J., Pearlman, A., Slysz, W., Sobolewski, R., Korneev, A., et al. (2004). Ultimate sensitivity of superconducting single-photon detectors in the visible to infrared range.
Abstract: We present our quantum efficiency (QE) and noise equivalent power (NEP) measurements of the meandertype ultrathin NbN superconducting single-photon detector in the visible to infrared radiation range. The nanostructured devices with 3.5-nm film thickness demonstrate QE up to~ 10% at 1.3–1.55 µm wavelength, and up to 20% in the entire visible range. The detectors are sensitive to infrared radiation with the wavelengths down to~ 10 µm. NEP of about 2× 10-18 W/Hz1/2 was obtained at 1.3 µm wavelength. Such high sensitivity together with GHz-range counting speed, make NbN photon counters very promising for efficient, ultrafast quantum communications and another applications. We discuss the origin of dark counts in our devices and their ultimate sensitivity in terms of the resistive fluctuations in our superconducting nanostructured devices.
|
Shcheslavskiy, V., Morozov, P., Divochiy, A., Vakhtomin, Y., Smirnov, K., & Becker, W. (2016). Erratum: “Ultrafast time measurements by time-correlated single photon counting coupled with superconducting single photon detector” [Rev. Sci. Instrum. 87, 053117 (2016)] (Vol. 87).
Abstract: In the original paper1the Ref. 10 should be M. Sanzaro, N. Calandri, A. Ruggeri, C. Scarcella, G. Boso, M. Buttafava, and A. Tosi, Proc. SPIE9370, 93701T (2015).
|
Korneev, A., Divochiy, A., Tarkhov, M., Minaeva, O., Seleznev, V., Kaurova, N., et al. (2008). Superconducting NbN-nanowire single-photon detectors capable of photon number resolving. In Supercond. News Forum.
Abstract: We present our latest generation of ultra-fast superconducting NbN single-photon detectors (SSPD) capable of photon-number resolving (PNR). The novel SSPDs combine 10 μm x 10 μm active area with low kinetic inductance and PNR capability. That resulted in significantly reduced photoresponse pulse duration, allowing for GHz counting rates. The detector’s response magnitude is directly proportional to the number of incident photons, which makes this feature easy to use. We present experimental data on the performance of the PNR SSPDs. These detectors are perfectly suited for fibreless free-space telecommunications, as well as for ultra-fast quantum cryptography and quantum computing.
|
|
Елезов, М. С., Корнеев, А. А., Дивочий, А. В., & Гольцман, Г. Н. (2009). Сверхпроводящие однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Науч. сессия МИФИ (pp. 47–58).
|
Флоря, И. Н. (2009). Ультрабыстрый однофотонный детектор для оптических применений. In Науч. сессия МИФИ (pp. 45–46).
Abstract: Представлен сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) на основе ультратонкой пленки NbN, обладающий рекордным быстродействием. Активный элемент выполнен в виде N сверхпроводящих полосок соединенных параллельно, покрывающих площадку размером 10 мкм х 10 мкм. Для SSPD с N=12 длительность импульса напряжения составляет 200 пс. Полученные результаты открывают путь к детекторам обладающими скоростью счета свыше 1 ГГц, что делает SSPDs весьма привлекательными во многих применениях, в частности для квантовой криптографии. SSPD хорошо согласуется с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему.
|
Корнеева, Ю. П., Флоря, И. Н., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2010). Cверхпроводящий однофотонный детектор для дальнего ИК диапазона длин волн. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 46–47).
Abstract: Мы представляем быстродействующий сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD) для дальнего инфракрасного диапазона на основе ультратонкой монокристаллической пленки NbN толщиной 3 нм, состоящий из параллельных полосок. QE на длине волны 1,5.μм и 1,3 μм для предложенного SSPD практически одинаковы. SSPD показывает отклик длительностью 200 пс, что открывает путь к детекторам, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
|
Манова, Н. Н., Корнеева, Ю. П., & Корнеев, А. А., Гольцман, Г. Н. (2010). Cверхпроводящий однофотонный детектор, интегрированный с оптическим резонатором. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 92–93).
|
|
Смирнов, А. В. (2009). Исследование полосы преобразования терагерцовых смесителей на эффекте электронного разогрева в NbZr, NbN и в одиночном гетеропереходе AlGaAs/GaAs.
|
