|
|
Averkin, A. S., Shishkin, A. G., Chichkov, V. I., Voronov, B. M., Goltsman, G. N., Karpov, A., et al. (2014). Tunable frequency-selective surface based on superconducting split-ring resonators. In 8th Metamaterials.
Abstract: We study a possibility to use the 2D superconducting metamaterial as a tunable frequency-selective surface (FSS). The proposed FSS is made of sub-wavelength size (l/14) metamaterial unit cells, where a split-ring resonator is embedded in a small iris aperture in a metal plane. The split-ring resonator is made of NbN film, and its resonance frequency is tuned by the temperature of the sample, changing the kinetic inductance of NbN film. The Ansoft HFSS simulation predicts the FSS tuning range of about 10-20 %. The developed superconducting FSS may be used as a tunable band-pass filter or modulator.
|
|
|
|
Корнеев, А. А., Окунев, О. В., Чулкова, Г. М., Смирнов, К. В., Милостная, И. И., Минаева, О. В., et al. (2015). Спонтанные и фотоиндуцированные резистивные состояния в узких сверхпроводящих NbN полосках. МПГУ.
Abstract: Монография посвящена актуальной проблеме современной фотоники: разработке высокочувствительных и быстродействующих сверхпроводниковых однофотонных детекторов на основе тонкой пленки NbN. В работе исследуются неравновесные процессы, протекающие в тонкой сверхпроводящей пленке после поглощения инфракрасного фотона и приводящие к возникновению резистивного состояния. На этих процессах основан механизм фотоотклика исследуемого в работе однофотонного детектора. В частности, исследуются зависимости квантовой эффективности и скорости темнового счета от геометрических параметров детектора: толщины пленки, ширины полоски, а также от величины транспортного тока детектора. Монография предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, работающих в области сверхпроводниковой наноэлектроники и радиофизики.
|
|
|
|
Ryabchun, S., Smirnov, A., Pentin, I., Vakhtomin, Y., Smirnov, K., Kaurova, N., et al. (2011). Superconducting single photon detector integrated with optical cavity. In Proc. MLPLIT (pp. 143–145). Modern laser physics and laser-information technologies for science and manufacture.
|
|
|
|
Maslennikova, A., Larionov, P., Ryabchun, S., Smirnov, A., Pentin, I., Vakhtomin, Y., et al. (2011). Noise equivalent power and dynamic range of NBN hot-electron bolometers. In Proc. MLPLIT (pp. 146–148). Modern laser physics and laser-information technologies for science and manufacture.
|
|
|
|
Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Smirnov, K. V., Gol’tsman, G. N., Filippenko, L. V., & Koshelets, V. P. (2010). Terahertz imaging system based on superconducting integrated receiver. In Proc. 2-nd Int. Conf. Terahertz and Microwave radiation: Generation, Detection and Applications (pp. 20–22).
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. Developing an array of SIRs would allow obtaining amplitude and phase characteristics of incident radiation in the plane of the receiver. Employing an SIR in an imaging system means building an entirely new instrument with many advantages compare to traditional systems: i) high temperature resolution, comparable to the best results for incoherent receivers; ii) high spectral resolution allowing spectral analysis of various substances; iii) the local oscillator frequency can be varied to obtain images at different frequencies, effectively providing “color” images; iv) since a heterodyne receiver preserves the phase of the radiation, it is possible to construct 3D images. The paper presents a prototype THz imaging system using an 1 pixel SIR. We have studied the dependence of the noise equivalent temperature difference (NETD) on the integration time and also possible ways of achieving best possible sensitivity. An NETD of 13 mK was obtained with an integration time of 1 sec a detection bandwidth of 4 GHz at a local oscillator frequency of 520 GHz. An important advantage of an FFO is its wide operation range: 300-700 GHz.
|
|
|
|
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.
|
|
|
|
Iomdina, E. N., Seliverstov, S., Sianosyan, A., Teplyakova, K., Rusova, A., & Goltsman, G. (2016). The prospects of using the radiation for the assessment of corneal and scleral hydration. In Acta Ophthalmol. (Vol. 94).
Abstract: Purpose
An adequate water balance (hydration extent) is one of the basic factors of normal eye function, including its external shells – the cornea and the sclera. THz systems creating images in reflected beams are likely to become ideal instruments of noninvasive testing of corneal and scleral hydration degree as THz radiation is highly sensitive to water content. The paper aims at studying the transmittance and reflectance spectra of the cornea and the sclera of rabbit and human eyes, as well as those of the whole rabbit eye, in the frequency range of 0.13–0.32 THz.
Methods
The experiments were carried out on 3 corneas and 3 rabbit scleras, 2 whole rabbit eyes, and 3 human healthy adult scleras using a specially developed THz system based on reliable and easy‐to‐use continuous wave sources: a backward‐wave oscillator and an avalanche transit‐time diode.
Results
The transmittance spectra of the cornea and the sclera and the dependence of the reflection coefficient of these tissues in THz range on water percentage content were determined. Comparison of the rabbit cornea hydrated from 73.2% to 76.3% concentration by mass demonstrated an approximately linear relationship between THz reflectivity and water concentration. The decrease of free water concentration by 1% leads to a drop of the reflectance coefficient by 13%. The parameters studied displayed noticeable differences between the sclera and the cornea of rabbits and between rabbit sclera and human sclera.
Conclusions
Preliminary results demonstrate that the proposed technique, based on continuous THz radiation, may be used to create a device for noninvasive testing of corneal and scleral hydration, which has good potential of wide‐scale practical application.
The work was supported by the Russian Foundation of Basic Research (grant No.15‐29‐03843)
|
|
|
|
Cherednichenko, S., Drakinskiy, V., Baubert, J., Lecomte, B., Dauplay, F., Krieg, J. M., et al. (2006). 2.5 THz multipixel heterodyne receiver based on NbN HEB mixers. In Proc. SPIE (Vol. 6275, 62750I (1 to 11)).
Abstract: A 16 pixel heterodyne receiver for 2.5 THz has been developed based on NbN superconducting hot-electron bolometer (HEB) mixers. The receiver uses a quasioptical RF coupling approach where HEB mixers are integrated into double dipole antennas on 1.5 µm thick Si3N4/SiO2 membranes. Spherical mirrors (one per pixel) and backshort distance from the antenna have been used to design the output mixer beam profile. The camera design allows all 16 pixel IF readout in parallel. The gain bandwidth of the HEB mixers on Si3N4/SiO2 membranes was found to be 0.7÷0.9 GHz, which is much smaller than for similar devices on silicon. Application of buffer layers and use of alternative types of membranes (e.g. silicon-on-insulator) is under investigation.
|
|
