|   | 
Details
   web
Records
Author Ferrari, S.; Kovalyuk, V.; Vetter, A.; Lee, C.; Rockstuhl, C.; Semenov, A.; Gol'tsman, G.; Pernice, W.
Title Analysis of the detection response of waveguide-integrated superconducting nanowire single-photon detectors at high count rate Type Journal Article
Year 2019 Publication Appl. Phys. Lett. Abbreviated Journal Appl. Phys. Lett.
Volume 115 Issue 10 Pages 101104
Keywords SSPD, SNSPD, waveguide
Abstract Nanophotonic circuitry and superconducting nanowires have been successfully combined for detecting single photons, propagating in an integrated photonic circuit, with high efficiency and low noise and timing uncertainty. Waveguide-integrated superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) can nowadays be engineered to achieve subnanosecond recovery times and can potentially be adopted for applications requiring Gcps count rates. However, particular attention shall be paid to such an extreme count rate regime since artifacts in the detector functionality emerge. In particular, a count-rate dependent detection efficiency has been encountered that can compromise the accuracy of quantum detector tomography experiments. Here, we investigate the response of waveguide-integrated SNSPDs at high photon flux and identify the presence of parasitic currents due to the accumulation of charge in the readout electronics to cause the above-mentioned artifact in the detection efficiency. Our approach allows us to determine the maximum photon count rate at which the detector can be operated without adverse effects. Our findings are particularly important to avoid artifacts when applying SNSPDs for quantum tomography.

We acknowledge support through ERC Consolidator Grant No. 724707 and from the Deutsche Forschungsgemeinschaft through Project No. PE 1832/5-1,2, as well as funding by the Volkswagen Foundation. This project has received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under the Marie Skłodowska-Curie Grant Agreement No. 675745. V.K. and G.G. acknowledge support from the Russian Science Foundation Project No. 16-12-00045 (NbN film deposition and testing). A.V. acknowledges support from the Karlsruhe School of Optics and Photonics (KSOP).
Address
Corporate Author Thesis
Publisher Place of Publication Editor
Language Summary Language Original Title
Series Editor Series Title Abbreviated Series Title
Series Volume Series Issue Edition
ISSN 0003-6951 ISBN Medium
Area Expedition Conference
Notes Approved no
Call Number Serial 1185
Permanent link to this record
 

 
Author Мошкова, М. А.; Дивочий, А. В.; Морозов, П. В.; Золотов, Ф. И.; Вахтомин, Ю. Б.; Смирнов, К. В.
Title Высокоэффективные NBN однофотонные детекторы с разрешением числа фотонов Type Conference Article
Year 2018 Publication Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. Abbreviated Journal Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт.
Volume Issue Pages 400-401
Keywords SSPD, SNSPD
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.
Address
Corporate Author Thesis
Publisher Place of Publication Editor
Language Russian Summary Language Original Title
Series Editor Series Title Abbreviated Series Title
Series Volume Series Issue Edition
ISSN ISBN 978-5-7262-2445-9 Medium
Area Expedition Conference
Notes УДК 535(06)+004(06) Approved no
Call Number Serial 1250
Permanent link to this record
 

 
Author Симонов, Н. О.; Флоря, И. Н.; Корнеева, Ю. П.; Корнеев, А. А.; Гольцман, Г. Н.
Title Однофотонный отклик в тонких сверхпроводящих MoNx пленках Type Conference Article
Year 2018 Publication Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. Abbreviated Journal Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт.
Volume Issue Pages 408-409
Keywords SSPD, SNSPD
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.
Address
Corporate Author Thesis
Publisher Place of Publication Editor
Language Summary Language Original Title
Series Editor Series Title Abbreviated Series Title
Series Volume Series Issue Edition
ISSN ISBN 978-5-7262-2445-9 Medium
Area Expedition Conference
Notes УДК 535(06)+004(06) Approved no
Call Number Serial 1251
Permanent link to this record
 

 
Author Золотов, Ф. И.; Дивочий, А. В.; Вахтомин, Ю. Б.; Пентин, И. В.; Морозов, П. В.; Селезнев, В. А.; Смирнов, К. В.
Title Применение тонких сверхпроводниковых пленок нитрида ванадия для изготовления счетчиков одиночных ИК-фотонов Type Conference Article
Year 2018 Publication Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт. Abbreviated Journal Сборн. науч. труд. VII международн. конф. по фотонике и информац. опт.
Volume Issue Pages 60-61
Keywords VN SSPD, SNSPD
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.
Address
Corporate Author Thesis
Publisher Place of Publication Editor
Language Summary Language Original Title
Series Editor Series Title Abbreviated Series Title
Series Volume Series Issue Edition
ISSN ISBN 978-5-7262-2445-9 Medium
Area Expedition Conference
Notes УДК 535(06)+004(06) Approved no
Call Number Serial 1252
Permanent link to this record
 

 
Author Gol'tsman, G. N.; Korneev, A.; Rubtsova, I.; Milostnaya, I.; Chulkova, G.; Minaeva, O.; Smirnov, K.; Voronov, B.; Słysz, W.; Pearlman, A.; Verevkin, A.; Sobolewski, R.
Title Ultrafast superconducting single-photon detectors for near-infrared-wavelength quantum communications Type Journal Article
Year 2005 Publication Phys. Stat. Sol. (C) Abbreviated Journal Phys. Stat. Sol. (C)
Volume 2 Issue 5 Pages 1480-1488
Keywords NbN SSPD, SNSPD
Abstract We present our progress on the research and development of NbN superconducting single‐photon detectors (SSPD's) for ultrafast counting of near‐infrared photons for secure quantum communications. Our SSPD's operate in the quantum detection mode based on the photon‐induced hotspot formation and subsequent development of a transient resistive barrier across an ultrathin and submicron‐width superconducting stripe. The devices are fabricated from 4‐nm‐thick NbN films and kept in the 4.2‐ to 2‐K temperature range. The detector experimental quantum efficiency in the photon‐counting mode reaches above 40% for the visible light and up to 30% in the 1.3‐ to 1.55‐µm wavelength range with dark counts below 0.01 per second. The experimental real‐time counting rate is above 2 GHz and is limited by our readout electronics. The SSPD's timing jitter is below 18 ps, and the best‐measured value of the noise‐equivalent power (NEP) is 5 × 10–21 W/Hz1/2 at 1.3 µm. In terms of quantum efficiency, timing jitter, and maximum counting rate, our NbN SSPD's significantly outperform semiconductor avalanche photodiodes and photomultipliers in the 1.3‐ to 1.55‐µm range.
Address
Corporate Author Thesis
Publisher Place of Publication Editor
Language Summary Language Original Title
Series Editor Series Title Abbreviated Series Title
Series Volume Series Issue Edition
ISSN 1610-1634 ISBN Medium
Area Expedition Conference
Notes Approved no
Call Number Serial 1479
Permanent link to this record