Diagrama de princípio do detector de fótons individuais de nanofios supercondutivos acoplados a micronano-fibra
O detector de fotôfeno de nanofio supercondutor (SNSPD), como detector de fotôfone de alto desempenho, tem sido amplamente utilizado em informações quânticas, radares laser, comunicações de espaço profundo e outros campos, promovendo efetivamente os campos relacionados Desenvolvimento tecnológico.
Existem dois tipos de modos de acoplamento óptico em dispositivos SNSPD, um é o modo de acoplamento óptico vertical, a face final da fibra óptica é paralela ao plano fotosensível SNSPD e os fótons são incidentes perpendicularmente ao nanofixo e a cavidade óptica ou a estrutura do espelho é utilizada para realizar o acoplamento óptico de alta eficiência. A estrutura de acoplamento, o Instituto de Microsistemas e Tecnologia da Informação de Xangai, Academia Chinesa de Ciências alcançou a eficiência de detecção do sistema SNSPD baseada em NbN em mais de 90%, após a publicação de resultados relevantes de preocupação generalizada em casa e no exterior. A estrutura de acoplamento óptico é caracterizada por alta eficiência de acoplamento óptico pode ser alcançada, mas Limitada pela estrutura de acoplamento óptico, a faixa de comprimento de onda de trabalho é limitada.O outro método de acoplamento óptico é o método de acoplamento óptico de guia de onda, a preparação dos nanofios no guia de ondas ópticas, pode alcançar uma absorção intrínseca eficiente. Mas a fibra para a eficiência de acoplamento da guia de onda do que Baixa, tornando tais dispositivos apenas como uma solução para fotônicas em chip que não podem ser usadas como um detector independente de fótons.
Instituto de Microsistema de Xangai / Academia Chinesa de Ciências Centro de Excelência em Inovação de Supercondução Equipe de pesquisadores de Youleixing e professor da Universidade de Zhejiang, Fang Wei, equipe de Tong Limin, a primeira estrutura de dispositivo SNSPD de acoplamento de micro nano-fibra proposta. A estrutura de dispositivos SNSPD colocados no micro-nano Fibra óptica no campo evanescente, para conseguir nanofios na transmissão da absorção fotônica micro-nanofibra. Os cálculos óticos mostram que este tipo de estrutura deverá alcançar alta eficiência de absorção, mantendo boas características de amplo espectro. Após o micro-sistema de Xangai, feiticeiro Jun Jie e Zhejiang University Ph.D. Xu Yingxin e outros quase três anos de exploração experimental, a equipe de pesquisa desenvolveu um dispositivo SNSPD de acoplamento de micro nano-fibra. Em 1550nm / 1064nm de comprimento de onda de trabalho, a eficiência de detecção do sistema de 20% / 50%, respectivamente. Resultados relacionados recentemente publicados na Optics Express Este resultado deverá abrir novas orientações de pesquisa no campo de novos dispositivos SNSPD e fibras micro / nano-ópticas.
A pesquisa tem sido o principal projeto nacional de P & D "tecnologia de detecção de um único fóton de alto desempenho", a ciência e tecnologia estratégica da Academia Chinesa de Ciências (B) "pesquisa básica de aplicativos eletrônicos supercondutores", o Fundo de Ciências Naturais e a Comissão Municipal de Ciência e Tecnologia de Xangai e outros recursos.
