【衡(heng)工儀器 行(xing)業資訊】超導納(na)米線單(dan)光子(zi)探測(ce)器(SNSPD：Superconducting nanowire single-photon detector)作(zuo)為(wei)一(yi)種高性能的(de)單(dan)光子(zi)探測(ce)器，已廣(guang)泛應用(yong)于量子(zi)信息、激光雷達、深空通信等領(ling)域(yu)，有力推動了相關領(ling)域(yu)的(de)科技發(fa)展。

　　SNSPD器件(jian)主要有兩種(zhong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合方(fang)式(shi)，一(yi)種(zhong)是垂直光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合方(fang)式(shi)，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖端面平(ping)行于SNSPD光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)敏面，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子垂直入射到(dao)納(na)米線上，采用(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學腔體或反射鏡結(jie)(jie)(jie)構實現高效(xiao)(xiao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合。利用(yong)該(gai)類耦(ou)(ou)合結(jie)(jie)(jie)構，中國科學院(yuan)上海微系統與(yu)信息(xi)技術(shu)研究所(suo)已(yi)實現NbN基SNSPD系統探(tan)測(ce)效(xiao)(xiao)率(lv)超(chao)過(guo)90%，相關(guan)結(jie)(jie)(jie)果發(fa)表后受(shou)(shou)到(dao)國內外(wai)廣(guang)泛關(guan)注。該(gai)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合結(jie)(jie)(jie)構的特(te)點是，可以實現高光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合效(xiao)(xiao)率(lv)，但受(shou)(shou)限(xian)于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合結(jie)(jie)(jie)構，工作波長范圍受(shou)(shou)限(xian)。另(ling)一(yi)種(zhong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合方(fang)式(shi)是波導(dao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)耦(ou)(ou)合方(fang)式(shi)，將納(na)米線制備在光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波導(dao)上，可實現高效(xiao)(xiao)的本(ben)征(zheng)吸收。但光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)纖到(dao)波導(dao)的耦(ou)(ou)合效(xiao)(xiao)率(lv)較低，使這類器件(jian)僅能(neng)作為片上光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子學的解決(jue)方(fang)案，無法(fa)作為獨立單光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子探(tan)測(ce)器使用(yong)。

　　上(shang)海微(wei)系統所(suo)/中國科(ke)學(xue)院超(chao)導電子學(xue)卓越創新中心(xin)尤立星(xing)研(yan)究(jiu)員團(tuan)隊(dui)和浙(zhe)江大(da)學(xue)教授方偉、童利(li)民團(tuan)隊(dui)合作(zuo)(zuo)，首次提出微(wei)納(na)光纖(xian)(xian)耦(ou)(ou)合的(de)(de)SNSPD器(qi)件(jian)結(jie)構(gou)。該結(jie)構(gou)將SNSPD器(qi)件(jian)置(zhi)于微(wei)納(na)光纖(xian)(xian)的(de)(de)倏逝(shi)場內(nei)，實(shi)現(xian)納(na)米線對微(wei)納(na)光纖(xian)(xian)中傳輸的(de)(de)光子吸(xi)收(shou)(shou)。光學(xue)計(ji)算顯示，該類結(jie)構(gou)有望實(shi)現(xian)高吸(xi)收(shou)(shou)效率的(de)(de)同時(shi)，保持很好地寬譜(pu)特性。經過上(shang)海微(wei)系統所(suo)巫博士君杰和浙(zhe)江大(da)學(xue)博士徐穎鑫等(deng)近3年(nian)實(shi)驗探索，科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)研(yan)制(zhi)出微(wei)納(na)光纖(xian)(xian)耦(ou)(ou)合SNSPD器(qi)件(jian)。在1550nm/1064nm工作(zuo)(zuo)波長(chang)，系統探測效率分別(bie)達到20%/50%。相關成果(guo)近日(ri)發表在Optics Express上(shang)，該結(jie)果(guo)有望在新型(xing)SNSPD器(qi)件(jian)及微(wei)納(na)光纖(xian)(xian)領域開(kai)辟新的(de)(de)研(yan)究(jiu)方向。

　　研(yan)究(jiu)工作得到了國家重點研(yan)發(fa)計劃項目“高性(xing)能單光子(zi)探測技術”、中科(ke)院戰(zhan)略(lve)性(xing)先(xian)導科(ke)技專項(B)“超導電子(zi)器件(jian)應用基礎研(yan)究(jiu)”、自(zi)然科(ke)學基金以及上海市科(ke)委等的資(zi)助(zhu)。

（文章來源：中(zhong)國化工儀(yi)器網）

了(le)解更多(duo)光(guang)機(ji)電(dian)行(xing)業資訊，敬請關注

“北京(jing)衡工儀器有(you)限公(gong)司”企業官(guan)方網站：szdcj.net

衡工·專業的光機(ji)電儀器綜合(he)供(gong)應商

衡(heng)工·權威(wei)的光機電測(ce)量(liang)解決方案集(ji)成商(shang)

衡工·科學技術向生產力轉化的(de)服務商