Dauler, E., Kerman, A., Robinson, B., Yang, J., Voronov, B., Goltsman, G., et al. (2009). Photon-number-resolution with sub-30-ps timing using multi-element superconducting nanowire single photon detectors. J. Modern Opt., 56(2), 364–373.
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.
|
Il'in, K. S., Gol'tsman, G. N., Voronov, B. M., & Sobolewski, R. (1999). Characterization of the electron energy relaxation process in NbN hot-electron devices. In Proc. 10th Int. Symp. Space Terahertz Technol. (pp. 390–397).
Abstract: We report on transient measurements of electron energy relaxation in NbN films with 300-fs time resolution. Using an electro-optic sampling technique, we have studied the photoresponse of 3.5-nm-thick NbN films deposited on sapphire substrates and exposed to 100-fs-wide optical pulses. Our experimental data analysis was based on the two-temperature model and has shown that in our films at the superconducting transition 10.5 K the inelastic electron-phonon scattering time was about (111}+-__.2) ps. This response time indicated that the maximum intermediate-frequency band of a NbN hot-electron phonon-cooled mixer should reach (16+41-3) GHz if one eliminates the bolometric phonon-heating effect. We have suggested several ways to increase the effectiveness of phonon cooling to achieve the above intrinsic value of the NbN mixer bandwidth.
|
Мошкова, М. А., Дивочий, А. В., Морозов, П. В., Золотов, Ф. И., Вахтомин, Ю. Б., & Смирнов, К. В. (2018). Высокоэффективные NBN однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 400–401).
Abstract: Разработаны и исследованы сверхпроводниковые однофотонные детекторы, способные к разрешению до 3-х фотонов в коротком импульсе излучения и имеющие квантовую эффективность детектирования одиночных фотонов ~60% на длине волны lambda=1.55 мкм. Проведенная модернизация технологии изготовления детекторов, позволила получить приемные устройства с мультифотонной квантовой эффективностью, приближающейся к расчетным значениям.
|
Симонов, Н. О., Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2018). Однофотонный отклик в тонких сверхпроводящих MoNx пленках. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 408–409).
Abstract: Продемонстрирован однофотонный отклик, при токе близком к критическому, в MoNx сверхпроводящих полосках шириной 70-104 нм. MoNx детекторы, имеющие коэффициент диффузии D≈0.32 см2/с и время электрон-фононного взаимодействия ηe-ph≈300 пс, достигают квантовой эффективности QE≈20% на длине волны λ=1550 нм. Возможность реализации однофотонного детектора в данном материале, подтверждает существующую теорию вихревого механизма возникновения фотоотклика в узких сверхпроводящих полосках.
|
Kovalyuk, V., Ferrari, S., Kahl, O., Semenov, A., Lobanov, Y., Shcherbatenko, M., et al. (2017). Waveguide integrated superconducting single-photon detector for on-chip quantum and spectral photonic application.
Abstract: By adopting a travelling-wave geometry approach, integrated superconductor- nanophotonic devices were fabricated. The architecture consists of a superconducting NbN- nanowire atop of a silicon nitride (Si 3 N 4 ) nanophotonic waveguide. NbN-nanowire was operated as a single-photon counting detector, with up to 92% on-chip detection efficiency (OCDE), in the coherent mode, serving as a highly sensitive IR heterodyne mixer with spectral resolution (f/df) greater than 10^6 in C-band at 1550 nm wavelength.
|
