Shcherbatenko, M. L., Elezov, M. S., Goltsman, G. N., & Sych, D. V. (2020). Sub-shot-noise-limited fiber-optic quantum receiver. Phys. Rev. A, 101(3), 032306 (1 to 5).
Abstract: We experimentally demonstrate a quantum receiver based on the Kennedy scheme for discrimination between two phase-modulated weak coherent states. The receiver is assembled entirely from standard fiber-optic elements and operates at a conventional telecom wavelength of 1.55 μm. The local oscillator and the signal are transmitted through different optical fibers, and the displaced signal is measured with a high-efficiency superconducting nanowire single-photon detector. We show the discrimination error rate is two times below that of a shot-noise-limited receiver with the same system detection efficiency.
|
Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Смирнов, А. В., Ожегов, Р. В., Пентин, И. В., Дивочий, А. В., et al. (2010). Приемники терагерцового и инфракрасного диапазонов, основанные на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах. Вестник НГУ. Серия: Физика, 5(4).
Abstract: В работе представлены результаты разработки и создания чувствительных и ультрабыстрых приемников, основанных на тонкопленочных сверхпроводниковых наноструктурах: болометрах на эффекте электронного разогрева (HEB – hot-electron bolometer) и детекторах одиночных фотонов видимого и инфракрасного диапазонов волн (SSPD – superconducting singe-photon detector). Представлены основные принципы работы сверхпроводниковых устройств, технология создания и конструкционные особенности приемников, их основные типы и характеристики. Достигнутые рекордные значения параметров приемных систем позволяют использовать созданные приборы при решении различных научно-исследовательских задач в ближнем, среднем и дальнем ИК диапазонах волн.
This work presents the results of the development and fabrication of sensitive and ultrafast detectorsbased on thin film superconducting nanostructures: hot-electron bolometers (HEBs) and visible and infrared superconducting singe photon detectors (SSPDs). The main operational principles of the superconducting devices are presentedas well as the technology of fabrication of the detectors and their main types and parameters. The achieved record parameters of the detectors allow application of the fabricated devices to solution of various research problems in the near, middle and far IR ranges.
|
Шангина, Е. Л., Смирнов, К. В., Морозов, Д. В., Ковалюк, В. В., Гольцман, Г. Н., Веревкин, А. А., et al. (2010). Полоса и потери преобразования полупроводникового смесителя с фононным каналом охлаждения двумерных электронов. Физика и техника полупроводников, 44(11), 1475–1478.
Abstract: Методом субмиллиметровой спектроскопии с высоким временным разрешением измерены температурная и концентрационная зависимости полосы преобразования смесителей терагерцового диапазона AlGaAs/GaAs на разогреве двумерных электронов с фононным каналом их охлаждения. Полоса преобразования на уровне 3 дБ (f3 dB) при 4.2 K при изменении концентрации ns варьируется в пределах 150-250 МГц в соответствии со степенным законом f3 dB propto ns-0.5, что соответствует доминирующему механизму рассеяния на пьезоэлектрических фононах. Минимальное значение коэффициента потерь преобразования полупроводникового смесителя достигается в структурах с высокой подвижностью носителей mu>3·105 см2/В·с при 4.2 K.
|
Смирнов, А. В., Карманцов, М. С., Смирнов, К. В., Вахтомин, Ю. Б., Мастеров, Д. В., Тархов, М. А., et al. (2012). Терагерцовый отклик болометров на основе тонких пленок YBCO. ЖТФ, 82(12), 108–111.
Abstract: Представлены первые результаты измерения болометрического отклика высокотемпературных сверхпроводниковых детекторов на основе тонких пленок YBCO на электромагнитное излучение с частотой 2.5 THz. Минимальное значение оптической мощности, эквивалентной шуму созданных детекторов, составило 3.5· 10-9 W/sqrt(Hz)sqrt. Обсуждена возможность дальнейшего увеличения чувствительности исследуемых детекторов.
|
Korneeva, Y. P., Manova, N. N., Dryazgov, M. A., Simonov, N. O., Zolotov, P. I., & Korneev, A. A. (2021). Influence of sheet resistance and strip width on the detection efficiency saturation in micron-wide superconducting strips and large-area meanders. Supercond. Sci. Technol., 34(8), 084001.
Abstract: We report our study of detection efficiency (DE) saturation in wavelength range 400 – 1550 nm for the NbN Superconducting Microstrip Single-Photon Detectors (SMSPD) featuring the strip width up to 3 μm. We observe an expected decrease of the $DE$ saturation plateau with the increase of photon wavelength and decrease of film sheet resistance. At 1.7 K temperature DE saturation can be clearly observed at 1550 nm wavelength in strip with the width up to 2 μm when sheet resistance of the film is above 630Ω/sq. In such strips the length of the saturation plateau almost does not depend on the strip width. We used these films to make meander-shaped detectors with the light sensitive area from 20×20μm2 to a circle 50 μm in diameter. In the latter case, the detector with the strip width of 0.49 μm demonstrates saturation of DE up to 1064 nm wavelength. Although DE at 1310 and 1550 nm is not saturated, it is as high as 60%. The response time is limited by the kinetic inductance and equals to 20 ns(by 1/e decay), timing jitter is 44 ps. When coupled to multi-mode fibre large-area meanders demonstrate significantly higher dark count rate which we attribute to thermal background photons, thus advanced filtering technique would be required for practical applications.
|
