Moshkova, M. A., Divochiy, A. V., Morozov, P. V., Antipov, A. V., Vakhtomin, Y. B., & Smirnov, K. V. (2019). Characterization of topologies of superconducting photon number resolving detectors. In Proc. 8th Int. Conf. Photonics and Information Optics (pp. 465–466).
Abstract: Comparative analysis for different topologies of superconducting single-photon detectors with ability to resolve up to 4 photons in a short pulse of IR radiation has been carry out. It was developed the detector with a system detection efficiency of ~ 85 % at λ = 1550 nm. The possibility of using such detector to restore photon statistics of a pulsed radiation source was demonstrated.
|
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.
|
Золотов, Ф. И., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., Пентин, И. В., Морозов, П. В., Селезнев, В. А., et al. (2018). Применение тонких сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия для изготовления счетчиков одиночных ИК-фотонов. In Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. (pp. 60–61).
Abstract: Получены первые результаты по применению сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия (VN) для детекторов одиночных фотонов ИК-диапазона. Изучение сверхпроводниковых однофотонных детекторов (SSPD), изготовленных на основе ультратонких (~5 нм) пленок VN, показало возможность создания устройств с близкой к насыщению зависимостью квантовой эффективности от тока смещения детекторов в телекоммуникационном диапазоне длин волн. Также нами были исследованы кинетическая индуктивность изготовленных структур с различной длиной сверхпроводниковой полоски и времена релаксации электронов в тонких сверхпроводниковых пленках VN.
|
Zolotov, P. I., Vakhtomin, Y. B., Divochiy, A. V., Seleznev, V. A., & Smirnov, K. V. (2016). Technology development of resonator-based structures for efficiency increasing of NBN detectors of IR single photons. Proc. 5th Int. Conf. Photonics and Information Optics, , 115–116.
Abstract: This paper presents a technology of fabrication of NbN superconductive single- photon detectors, using resonator structures. The main results are related to optimization of the process of NbN sputtering over substrate with metallic mirrors and SiO 2 /Si 3 N 4 layers /4 thick. Investigation of the quantum efficiency of fabricated devices at 1.6 K on 1.55 μm showed triple-magnified value compared to standard Si/NbN structures.
|
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).
|
|
Елезов, М. С., Тархов, М. А., Дивочий, А. В., Вахтомин, Ю. Б., & Гольцман, Г. Н. (2010). Система регистрации одиночных фотонов в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. In Науч. сессия НИЯУ МИФИ (pp. 94–95).
|
|
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.
|
Marsili, F., Bitauld, D., Divochiy, A., Gaggero, A., Leoni, R., Mattioli, F., et al. (2008). Superconducting nanowire photon number resolving detector at telecom wavelength. In CLEO/QELS (Qmj1 (1 to 2)). Optical Society of America.
Abstract: We demonstrate a photon-number-resolving (PNR) detector, based on parallel superconducting nanowires, capable of resolving up to 5 photons in the telecommunication wavelength range, with sensitivity and speed far exceeding existing approaches.
|
Semenov, A. D., Hübers, H. - W., Gol’tsman, G. N., & Smirnov, K. (2002). Superconducting quantum detector for astronomy and X-ray spectroscopy. In J. Pekola, B. Ruggiero, & P. Silvestrini (Eds.), Proc. Int. Workshop on Supercond. Nano-Electronics Devices (pp. 201–210). Boston, MA: Springer.
Abstract: We propose the novel concept of ultra-sensitive energy-dispersive superconducting quantum detectors prospective for applications in astronomy and X-ray spectroscopy. Depending on the superconducting material and operation conditions, such detector may allow realizing background limited noise equivalent power 10−21 W Hz−1/2 in the terahertz range when exposed to 4-K background radiation or counting of 6-keV photon with almost 10—4 energy resolution. Planar layout and relatively simple technology favor integration of elementary detectors into a detector array.
|
Stellari, F., & Song, P. (2005). Testing of ultra low voltage CMOS microprocessors using the superconducting single-photon detector (SSPD). In Proc. 12th IPFA (2). IEEE.
Abstract: In F. Stellari and P. Song (2004) the authors have shown a comparison among different detectors used for diagnosing integrated circuits (ICs) by means of the PICA method. In their experiments they used two versions of the SSPD detector (p-SSPD is a prototype version, while c-SSPD is the first commercially available generation of the detector as presented in W. K. Lo et al. (2002), as well as the imaging detector (S-25 photo-multiplier tube (PMT) as discussed in W. G. McMullan (1987)) used in the conventional PICA technique. A microprocessor chip fabricated in a 0.13 μm 1.2 V technology is used to show that c-SSPD provides a significant reduction in acquisition time for the collection of optical waveforms from chips running at very low. In this paper, the authors summarize the main results.
|
Semenov, A. D., Gol'tsman, G. N., & Sobolewski, R. (2002). Hot-electron effect in superconductors and its applications for radiation sensors. Supercond. Sci. Technol., 15(4), R1–R16.
Abstract: The paper reviews the main aspects of nonequilibrium hot-electron phenomena in superconductors and various theoretical models developed to describe the hot-electron effect. We discuss implementation of the hot-electron avalanche mechanism in superconducting radiation sensors and present the most successful practical devices, such as terahertz mixers and direct intensity detectors, for far-infrared radiation. Our presentation also includes the novel approach to hot-electron quantum detection implemented in superconducting x-ray to optical photon counters.
|
Divochiy, A., Marsili, F., Bitauld, D., Gaggero, A., Leoni, R., Mattioli, F., et al. (2008). Superconducting nanowire photon-number-resolving detector at telecommunication wavelengths. Nat. Photon., 2(5), 302–306.
Abstract: Optical-to-electrical conversion, which is the basis of the operation of optical detectors, can be linear or nonlinear. When high sensitivities are needed, single-photon detectors are used, which operate in a strongly nonlinear mode, their response being independent of the number of detected photons. However, photon-number-resolving detectors are needed, particularly in quantum optics, where n-photon states are routinely produced. In quantum communication and quantum information processing, the photon-number-resolving functionality is key to many protocols, such as the implementation of quantum repeaters1 and linear-optics quantum computing2. A linear detector with single-photon sensitivity can also be used for measuring a temporal waveform at extremely low light levels, such as in long-distance optical communications, fluorescence spectroscopy and optical time-domain reflectometry. We demonstrate here a photon-number-resolving detector based on parallel superconducting nanowires and capable of counting up to four photons at telecommunication wavelengths, with an ultralow dark count rate and high counting frequency.
|
