|
Корнеев, А. А., Минаева, О., Рубцова, И., Милостная, И., Чулкова, Г., Воронов, Б., et al. (2005). Сверхпроводящий однофотонный детектор на основе ультратонкой пленки NbN. Квантовая электроника, 35(8), 698–700.
Abstract: Представлены результаты исследований сверхпроводящих однофотонных детекторов, изготовленных из ультратонкой пленки NbN. Развитие технологического процесса изготовления детекторов, а также снижение рабочей температуры до 2 К позволили существенно увеличить квантовую эффективность: для видимого света (λ = 0.56 мкм) она составила 30%–40%, т.е. достигла предела, определяемого коэффициентом поглощения пленки. С ростом длины волны квантовая эффективность экспоненциально падает, составляя ~20% на λ=1.55 мкм и ~0.02% на λ = 5 мкм. При скорости темнового счета ~10-4s-1 экспериментально измеренная эквивалентная мощность шума составила 1.5 × 10-20 Вт/Гц-1/2; в дальнейшем она может быть уменьшена до рекордно низкого значения 5 × 10-21 Вт/Гц-1/2. Временное разрешение детектора равно 30 пс.
|
|
|
Korneev, A., Minaeva, O., Rubtsova, I., Milostnaya, I., Chulkova, G., Voronov, B., et al. (2005). Superconducting single-photon ultrathin NbN film detector. Quantum Electronics, 35(8), 698–700.
Abstract: Superconducting single-photon ultrathin NbN film detectors are studied. The development of manufacturing technology of detectors and the reduction of their operating temperature down to 2 K resulted in a considerable increase in their quantum efficiency, which reached in the visible region (at 0.56 μm) 30%—40%, i.e., achieved the limit determined by the absorption coefficient of the film. The quantum efficiency exponentially decreases with increasing wavelength, being equal to ~20% at 1.55 μm and ~0.02% at 5 μm. For the dark count rate of ~10-4s-1, the experimental equivalent noise power was 1.5×10-20 W Hz-1/2; it can be decreased in the future down to the record low value of 5×10-21 W Hz-1/2. The time resolution of the detector is 30 ps.
|
|
|
Гершензон, Е. М., Гершензон, М. Е., Гольцман, Г. Н., Семенов, А. Д., & Сергеев, А. В. (1982). Неселективное воздействие электромагнитного излучения на сверхпроводящую пленку в резистивном состоянии. Письма в ЖЭТФ, 36(7), 241–244.
|
|
|
Tret’yakov, I. V., Ryabchun, S. A., Kaurova, N. S., Larionov, P. A., Lobastova, A. A., Voronov, B. M., et al. (2010). Optimum absorbed heterodyne power for superconducting NbN hot-electron bolometer mixer. Tech. Phys. Lett., 36(12), 1103–1105.
Abstract: Absorbed heterodyne power has been measured in a low-noise broadband hot-electron bolometer (HEB) mixer for the terahertz range, operating on the effect of electron heating in the resistive state of an ultrathin superconducting NbN film. It is established that the optimum absorbed heterodyne power for the HEB mixer operating at 2.5 THz is about 100 nW.
|
|
|
Третьяков, И. В., Рябчун, С. А., Каурова, Н. С., Ларионов, П. А., Лобастова, А. А., Воронов, Б. М., et al. (2010). Оптимальная поглощенная мощность гетеродина для терагерцового сверхпроводникового NbN смесителя на электронном разогреве. Письма в ЖТФ, 36(23), 78–84.
Abstract: Представлены результаты измерений поглощенной мощности гетеродина малошумящим широкополосным смесителем на эффекте электронного разогрева в резистивном состоянии сверхпроводниковой ультратонкой пленки NbN. Оптимальная поглощенная мощность гетеродина составила около 100 nW на частоте 2.5 THz.
|
|
|
Ожегов, Р. В., Горшков, К. Н., Окунев, О. В., & Гольцман, Г. Н. (2010). Сверхпроводниковый смеситель на эффекте электронного разогрева как элемент матрицы системы построения тепловых изображений. Письма в ЖТФ, 36(21), 70–78.
Abstract: Исследована возможность использования матрицы чувствительных элементов на гиперполусферической линзе диаметром 12 mm в тепловизоре терагерцевого диапазона частот. Получены размеры области на линзе, приемлемой для расположения матрицы, в которой шумовая температура приемника меняется в пределах 16% от средней. Диаметр этой области составил 3.3% диаметра линзы.Получены отклонения основного лепестка диаграммы направленности, которые составили ±1.25â—<a6> от направления с оптимальным положением смесителя. Флуктуационная чувствительность приемника в эксперименте составила 0.5 K на частоте 300 GHz.
|
|
|
Zhang, W., Miao, W., Yao, Q. J., Lin, Z. H., Shi, S. C., Gao, J. R., et al. (2012). Spectral response and noise temperature of a 2.5 THz spiral antenna coupled NbN HEB mixer. Phys. Procedia, 36, 334–337.
Abstract: We report on a 2.5 THz spiral antenna coupled NbN hot electron bolometer (HEB) mixers, fabricated with in-situ process. The receiver noise temperature with lowest value of 1180 K is in good agreement with calculated quantum efficiency factor as a function of bias voltage. In addition, the measured spectral response of the spiral antenna coupled NbN HEB mixer shows broad frequency coverage of 0.8-3 THz, and corrected response for optical losses, FTS, and coupling efficiency between antenna and bolometer falls with frequency due to diffraction-limited beam of lens/antenna combination.
|
|
|
Ozhegov, R. V., Gorshkov, K. N., Okunev, O. V., & Gol’tsman, G. N. (2010). Superconducting hot-electron bolometer mixer as element of thermal imager matrix. Tech. Phys. Lett., 36(11), 1006–1008.
Abstract: The possibility of using a matrix of sensitive elements on a 12-mm-diameter hyperhemispherical lens in a thermal imager operating in the terahertz range has been studied. Dimensions of a lens region acceptable for arrangement of the matrix, in which the receiver noise temperature varies within 16% of the mean value, are determined to be 3.3% of the lens diameter. Deviations of the main lobe of the directivity pattern are evaluated, which amount to ±1.25° relative to the direction toward the optimum position of a mixer. The fluctuation sensitivity of the receiver measured in experiment is 0.5 K at a frequency of 300 GHz.
|
|
|
Korneev, A., Korneeva, Y., Florya, I., Voronov, B., & Goltsman, G. (2012). NbN nanowire superconducting single-photon detector for mid-infrared. Phys. Procedia, 36, 72–76.
Abstract: Superconducting single-photon detectors (SSPD) is typically 100 nm-wide supercondiucting strip in a shape of meander made of 4-nm-thick film. To reduce response time and increase voltage response a parallel connection of the strips was proposed. Recently we demonstrated that reduction of the strip width improves the quantum effciency of such a detector at wavelengths longer than 1.5 μm. Being encourage by this progress in quantum effciency we improved the fabrication process and made parallel-wire SSPD with 40-nm-wide strips covering total area of 10 μm x 10 μm. In this paper we present the results of the characterization of such a parallel-wire SSPD at 10.6 μm wavelength and demonstrate linear dependence of the count rate on the light power as it should be in case of single-photon response.
|
|
|
Moshkova, M., Divochiy, A., Morozov, P., Vakhtomin, Y., Antipov, A., Zolotov, P., et al. (2019). High-performance superconducting photon-number-resolving detectors with 86% system efficiency at telecom range. J. Opt. Soc. Am. B, 36(3), B20.
Abstract: The use of improved fabrication technology, highly disordered NbN thin films, and intertwined section topology makes it possible to create high-performance photon-number-resolving superconducting single-photon detectors (PNR SSPDs) that are comparable to conventional single-element SSPDs at the telecom range. The developed four-section PNR SSPD has simultaneously an 86±3% system detection efficiency, 35 cps dark count rate, ∼2 ns dead time, and maximum 90 ps jitter. An investigation of the PNR SSPD’s detection efficiency for multiphoton events shows good uniformity across sections. As a result, such a PNR SSPD is a good candidate for retrieving the photon statistics for light sources and quantum key distribution systems.
|
|