Sobolewski, R., Xu, Y., Zheng, X., Williams, C., Zhang, J., Verevkin, A., et al. (2002). Spectral sensitivity of the NbN single-photon superconducting detector. IEICE Trans. Electron., E85-C(3), 797–802.
Abstract: We report our studies on the spectral sensitivity of superconducting NbN thin-film single-photon detectors (SPD's) capable of GHz counting rates of visible and near-infrared photons. In particular, it has been shown that a NbN SPD is sensitive to 1.55-µm wavelength radiation and can be used for quantum communication. Our SPD's exhibit experimentally measured intrinsic quantum efficiencies from 20% at 800 nm up to 1% at 1.55-µm wavelength. The devices demonstrate picosecond response time (<100 ps, limited by our readout system) and negligibly low dark counts. Spectral dependencies of photon counting of continuous-wave, 0.4-µm to 3.5-µm radiation, and 0.63-µm, 1.33-µm, and 1.55-µm laser-pulsed radiations are presented for the single-stripe-type and meander-type devices.
|
Korneeva, Y. P., Manova, N. N., Dryazgov, M. A., Simonov, N. O., Zolotov, P. I., & Korneev, A. A. (2021). Influence of sheet resistance and strip width on the detection efficiency saturation in micron-wide superconducting strips and large-area meanders. Supercond. Sci. Technol., 34(8), 084001.
Abstract: We report our study of detection efficiency (DE) saturation in wavelength range 400 – 1550 nm for the NbN Superconducting Microstrip Single-Photon Detectors (SMSPD) featuring the strip width up to 3 μm. We observe an expected decrease of the $DE$ saturation plateau with the increase of photon wavelength and decrease of film sheet resistance. At 1.7 K temperature DE saturation can be clearly observed at 1550 nm wavelength in strip with the width up to 2 μm when sheet resistance of the film is above 630Ω/sq. In such strips the length of the saturation plateau almost does not depend on the strip width. We used these films to make meander-shaped detectors with the light sensitive area from 20×20μm2 to a circle 50 μm in diameter. In the latter case, the detector with the strip width of 0.49 μm demonstrates saturation of DE up to 1064 nm wavelength. Although DE at 1310 and 1550 nm is not saturated, it is as high as 60%. The response time is limited by the kinetic inductance and equals to 20 ns(by 1/e decay), timing jitter is 44 ps. When coupled to multi-mode fibre large-area meanders demonstrate significantly higher dark count rate which we attribute to thermal background photons, thus advanced filtering technique would be required for practical applications.
|
Корнеев, А. А., Минаева, О., Рубцова, И., Милостная, И., Чулкова, Г., Воронов, Б., et al. (2005). Сверхпроводящий однофотонный детектор на основе ультратонкой пленки NbN. Квантовая электроника, 35(8), 698–700.
Abstract: Представлены результаты исследований сверхпроводящих однофотонных детекторов, изготовленных из ультратонкой пленки NbN. Развитие технологического процесса изготовления детекторов, а также снижение рабочей температуры до 2 К позволили существенно увеличить квантовую эффективность: для видимого света (λ = 0.56 мкм) она составила 30%–40%, т.е. достигла предела, определяемого коэффициентом поглощения пленки. С ростом длины волны квантовая эффективность экспоненциально падает, составляя ~20% на λ=1.55 мкм и ~0.02% на λ = 5 мкм. При скорости темнового счета ~10-4s-1 экспериментально измеренная эквивалентная мощность шума составила 1.5 × 10-20 Вт/Гц-1/2; в дальнейшем она может быть уменьшена до рекордно низкого значения 5 × 10-21 Вт/Гц-1/2. Временное разрешение детектора равно 30 пс.
|
Смирнов, К. В. (2009). Создание приборов на сверхпроводниковых счетчиках фотонов и методов диагностики КМОП микросхем, гетероструктур и лазеров на квантовых точках. Министерство образования и науки РФ.
Abstract: Этап №1 (дата окончания: 30.09.2009)
Разработана методика изготовления сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD) с монокристаллической структурой пленки сверхмалой толщины. Изготовлены экспериментальные образцы сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD). Разработана методика пакетирования сверхпроводникового однофотонного детектора в оптический узел с одномодовым оптоволокном. Изготовлены экспериментальные образцы приемных модулей на основе однофотонных сверхпроводниковых детекторов из NbN-нанопленок.
Этап №2 (дата окончания: 28.10.2009)
Разработаны методы диагностики КМОП микросхем, гетероструктур и лазеров на квантовых точках и методика измерения мощности излучения полупроводниковых лазеров на квантовых точках с использованием сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD). Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.
|
