Korneev, A., Korneeva, Y., Florya, I., Elezov, M., Manova, N., Tarkhov, M., et al. (2011). Recent advances in superconducting NbN single-photon detector development. In Proc. SPIE (Vol. 8072, 807202 (1 to 10)).
Abstract: Superconducting single-photon detector (SSPD) is a planar nanostructure patterned from 4-nm-thick NbN film deposited on sapphire substrate. The sensitive element of the SSPD is 100-nm-wide NbN strip. The device is operated at liquid helium temperature. Absorption of a photon leads to a local suppression of superconductivity producing subnanosecond-long voltage pulse. In infrared (at 1550 nm and longer wavelengths) SSPD outperforms avalanche photodiodes in terms of detection efficiency (DE), dark counts rate, maximum counting rate and timing jitter. Efficient single-mode fibre coupling of the SSPD enabled its usage in many applications ranging from single-photon sources research to quantum cryptography. Recently we managed to improve the SSPD performance and measured 25% detection efficiency at 1550 nm wavelength and dark counts rate of 10 s-1. We also improved photon-number resolving SSPD (PNR-SSPD) which realizes a spatial multiplexing of incident photons enabling resolving of up to 4 simultaneously absorbed photons. Another improvement is the increase of the photon absorption using a λ/4 microcavity integrated with the SSPD. And finally in our strive to increase the DE at longer wavelengths we fabricated SSPD with the strip almost twice narrower compared to the standard 100 nm and demonstrated that in middle infrared (about 3 μm wavelength) these devices have DE several times higher compared to the traditional SSPDs.
|
Флоря, И. Н., Корнеева, Ю. П., Корнеев, А. А., & Гольцман, Г. Н. (2011). Сверхпроводниковый однофотонный детектор для среднего инфракрасного диапазона на основе узких параллельных полосок. Труды МФТИ, 3(2), 14–17.
Abstract: Мы рассматриваем ультрабыстрый сверхпроводниковый однофотонный детектор (SSPD). SSPD представляет собой тонкопленочную наноструктуру — очень узкую и длинную полоску сверхпроводника, изогнутую в виде меандра, изготовленную из пленки NbN толщиной 4 нм, нанесенной на сапфировую подложку. SSPD хорошо сопрягается с оптоволокном и легко может быть интегрирован в полностью готовую для работы приемную систему. В стремлении продвинуться в средний ИК диапозон нам удалось разработать SSPD в виде параллельно соединенных полосок с шириной полоски всего 50 нм и сохранить при этом сверхпроводящие свойства. Эти детекторы показывают более чем на порядок большую чувствительность на длине волны 3;5 мкм, чем SSPD в виде меандра. Полученные результаты открывают путь к эффективным детекторам среднего ИК-диапазона, обладающим скоростью счета свыше 1 ГГц.
|
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).
|
