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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 一种用于超导纳米线单光子探测器的低功耗、无电感宽带低温放大器

    摘要： 本文提出了一种用于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的低功耗、无电感宽带低温放大器。为实现宽频带、低功耗和小芯片面积，采用了改进的Cherry-Hooper放大器拓扑结构。在4.2K温度下，该放大器具有良好的输入输出匹配特性，实测结果显示其增益为23dB且具有平坦的增益响应，3dB带宽（BW）超过3.4GHz，可覆盖低至130kHz的频率。该放大器采用0.13μm锗硅（SiGe）BiCMOS工艺制造，核心电路仅占用0.075mm2硅片面积，功耗仅为4mW。

    关键词： 低功耗、低温放大器、宽带、超导纳米线单光子探测器（SNSPD）

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 超导纳米线单光子探测器中的最小时序抖动

    摘要： 采用双温模型结合修正的含时金兹堡-朗道方程，我们计算了电流偏置超导带材在吸收单光子后出现生长态畴的延迟时间τd。研究表明τd取决于光子吸收位置，并随电流增大而单调递减。我们认为，无论是与位置相关响应还是法诺涨落相关的τd变化（时序抖动），当电流接近解配对电流时，其最小值可达超导序参量的最低弛豫时间量级，约为?/kBTc（Tc为超导体临界温度）。

    关键词： 位置相关响应、时间抖动、超导纳米线单光子探测器、延迟时间、法诺涨落

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 超导纳米线单光子探测器及其他纳米线器件的随机SPICE模型

    摘要： 超导纳米线器件（如超导纳米线单光子探测器SNSPD或纳米冷子nTron）具有随时间变化的随机性，这种特性取决于流经器件的电流。当对由多个此类器件构成的复杂电路（例如SNSPD阵列）进行建模时，纳入这种随机性对于预测电路内非预期效应和相互作用至关重要。我们改进了Berggren等人描述的模型，使其能够将这种随机性纳入纳米线器件模型中。随后我们使用硅化钨SNSPD进行实验验证，证明改进后的模型能复现物理器件的随机特性。

    关键词： 超导纳米线单光子探测器（SNSPD）、SPICE模型、蒙特卡罗分析、超导纳米线、nTron器件、随机性

    更新于2025-09-23 08:52:27

  • 抑制多模光纤耦合超导纳米线单光子探测器的暗计数

    摘要： 与多模光纤（MMF）耦合的大活性区超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高集光能力，这对光子匮乏环境下的自由空间探测应用至关重要。然而由于室温下多模光纤的黑体辐射，MMF耦合SNSPD的系统暗计数率（DCRsys）常超过kHz量级，这将显著降低接收系统的信噪比（SNR）。本文报道了一种采用自制低温MMF滤光台架实现的低DCRsys MMF耦合大活性区SNSPD系统。该由透镜和滤光片组成的滤光台架在40K温度下，通带中心波长（1550±12.5nm）处透射率约80%，并具有500nm至6000nm以上的宽阻带范围。使用该滤光台架后，活性区直径50μm的9像素SNSPD阵列MMF耦合系统的DCRsys被抑制23dB，仅牺牲1dB系统探测效率（SDE）。该探测器在1550nm光子入射时，DCRsys为100Hz时SDE达51%，信噪比提升约160倍，噪声等效功率改善至3×10?19 W/Hz1/2。

    关键词： 低温多模光纤滤波平台、多模光纤（MMFs）、超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）、暗计数率（DCRsys）、信噪比（SNR）

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过时间纯化单光子的超低暗计数检测揭示室温胶体点量子发射体的优越特性

    摘要： 实现可在室温下工作的高质量量子发射器对于加速量子技术（如量子通信、量子信息处理和量子计量）的应用至关重要。在本研究中，我们利用超导纳米线单光子探测器和光致发光衰减曲线的时间滤波，研究了单个胶体量子点（CQDs）在室温下发射的光子反聚束特性。我们发现，通过去除源自多次激发脉冲产生的双激子连续双光子发射的信号，可以同时实现高单光子纯度和高光子产生率。我们成功证明，通过时间纯化的单光子的超低暗计数检测，可以确认室温单光子源具有g(2)(0) ? 10?2的超高性能。这些发现为CQDs作为高质量室温量子光源候选材料的吸引力提供了有力证据。

    关键词： 单光子源、室温、超导纳米线单光子探测器、量子发射体、胶体量子点、时间滤波

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 面向量子光子电路的硅浅脊波导集成超导纳米线单光子探测器

    摘要： 设计并制备了一种硅浅脊波导集成超导纳米线单光子探测器。在11.6微安偏置电流下，该器件在1550纳米波长附近实现了4%的片上探测效率，暗计数率为3赫兹，时间抖动为75皮秒。该器件展现出与复杂量子光子电路集成的潜在应用价值。

    关键词： 量子光子电路、硅浅脊波导、超导纳米线单光子探测器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用多层抗反射涂层提高超导纳米线单光子探测器的探测效率

    摘要： 采用背面光学耦合的光学腔是超导纳米线单光子探测器中常见的光学结构之一。通常在衬底背面涂覆单层增透膜（ARC）以提高衬底透射率。本文采用多层增透膜将透射率从94.5%进一步提升至99.5%。基于该腔体结构衬底制备的氮化铌钛SNSPD在暗计数率100 Hz时实现了90.1%的系统探测效率，这是1550 nm波段背面光学耦合SNSPD报道的最佳性能。其时间抖动约为40.7皮秒，恢复时间常数约为22.9纳秒。

    关键词： 超导纳米线单光子探测器、多层抗反射涂层、探测效率

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 吸附在表面上的分子的索末菲地波极限

    摘要： 我们利用基于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的中红外发射光谱仪，观测到吸附在氯化钠晶体表面的CO分子振动能量聚集的动态过程。在将大部分CO分子激发至第一振动激发态（v=1）后，我们检测到了来自高达v=27能级的红外辐射。动力学蒙特卡洛模拟表明：通过选择性激发氯化钠的横向声子，振动能量会以牺牲八个晶格间距范围内的分子为代价，在少数CO分子中聚集。这些振动的CO分子如同经典振荡偶极子，通过电磁近场将能量传递给氯化钠晶格振动——这与索末菲描述地球通过地波影响无线电传输的机理具有相似性。

    关键词： 振动能量池化，氯化钠晶体，超导纳米线单光子探测器，电磁近场，动力学蒙特卡罗模拟，索末菲地波极限，吸附的CO

    更新于2025-09-04 15:30:14