我国科研团队研制出移动式高效率超导单光子探测系统

发布:cyqdesign 2023-09-20 15:27 阅读:975
日前,中科院上海微系统所李浩、尤立星团队等研制出基于小型液氦杜瓦(工作温度4.2K)、在1550nm波段系统探测效率超过70%的移动式超导光子探测系统,为未来开展基于移动平台(机载、车载等)的高性能单光子探应用铺平了道路。相关研究成果以《在1550nm波段探测效率超过70%的移动式超导条带光子探测系统》(Mobile superconducting strip photon detection system with efficiency over 70% at a 1550 nm wavelength)为题,发表在《光学快报》(Optics Express)上。 <jQ?l% \  
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超导条带光子探测器(SSPD,Superconducting strip photon detector)作为高性能的单光子探测器,广泛应用于量子信息和弱光探测等领域,推动了相关领域的科技进步。然而,SSPD的综合探测性能依赖于器件的工作温度(温度越低,系统探测效率越高)。迄今为止,高效率的SSPD系统通常需要使用GM制冷机(T≤2.5 K)、吸附式制冷机(T≤0.85 K)甚至更低温度的制冷机。这些系统的质量、体积、功耗等成为限制SSPD在机载等移动平台应用的关键原因。若能在4.2K工作温度实现高效率SSPD,便可利用小型液氦杜瓦构建小型、低功耗、短时工作的超导单光子探测系统,为无人机、航空等移动平台应用提供可行的解决方案。 C 6ZM#}I$l  
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SSPD的光响应性能与超导薄膜材料的无序度密切相关。利用高无序超导薄膜材料调控技术实现面电阻更高的超导薄膜材料,增强SSPD的探测灵敏度是提升SSPD工作温度的方法之一。本研究利用面电阻超过600Ω的NbTiN超导薄膜材料实现了4.2K工作温度近饱和探测效率的SSPD。同时,该工作研发制造了SSPD专用的小型液氦杜瓦,结合基于电池的低功耗电路模块,实现了探测效率超过70%的移动式单光子探测系统。 .:*V CDOM  
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(左)液氦杜瓦的系统图;(右)移动式SSPD系统探测效率和暗计数性能曲线
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研究工作得到国家自然科学基金和上海市“扬帆计划”等的支持。 _0 USe  
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相关链接:https://doi.org/10.1364/OE.501552
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最新评论

qyzyq37jason618 2023-09-21 00:13
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超导条带光子探测器(SSPD,Superconducting strip photon detector)作为高性能的单光子探测器,广泛应用于量子信息和弱光探测等领域,推动了相关领域的科技进步。然而,SSPD的综合探测性能依赖于器件的工作温度(温度越低,系统探测效率越高)。迄今为止,高效率的SSPD系统通常需要使用GM制冷机(T≤2.5 K)、吸附式制冷机(T≤0.85 K)甚至更低温度的制冷机。这些系统的质量、体积、功耗等成为限制SSPD在机载等移动平台应用的关键原因。若能在4.2K工作温度实现高效率SSPD,便可利用小型液氦杜瓦构建小型、低功耗、短时工作的超导单光子探测系统,为无人机、航空等移动平台应用提供可行的解决方案。 j` 9pZAF  
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SSPD的光响应性能与超导薄膜材料的无序度密切相关。利用高无序超导薄膜材料调控技术实现面电阻更高的超导薄膜材料,增强SSPD的探测灵敏度是提升SSPD工作温度的方法之一。本研究利用面电阻超过600Ω的NbTiN超导薄膜材料实现了4.2K工作温度近饱和探测效率的SSPD。同时,该工作研发制造了SSPD专用的小型液氦杜瓦,结合基于电池的低功耗电路模块,实现了探测效率超过70%的移动式单光子探测系统。
redplum 2023-09-21 00:14
太神奇了
likaihit 2023-09-21 00:14
这不错啊
tassy 2023-09-21 00:19
提供超导单光子可行的方案。
星空38 2023-09-21 08:12
中科院上海微系统所李浩、尤立星团队等研制出基于小型液氦杜瓦(工作温度4.2K)、在1550nm波段系统探测效率超过70%的移动式超导单光子探测系统
camelots 2023-09-21 08:13
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超导单光子探测系统,这个厉害了
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phisfor 2023-09-21 08:27
我国科研团队研制出移动式高效率超导单光子探测系统
chenming95 2023-09-21 08:38
实现了探测效率超过70%的移动式单光子探测系统
雨后无文 2023-09-21 08:47
不错啊
wmh1985 2023-09-21 08:52
SSPD的光响应性能与超导薄膜材料的无序度密切相关。利用高无序超导薄膜材料调控技术实现面电阻更高的超导薄膜材料,增强SSPD的探测灵敏度是提升SSPD工作温度的方法之一。本研究利用面电阻超过600Ω的NbTiN超导薄膜材料实现了4.2K工作温度近饱和探测效率的SSPD。同时,该工作研发制造了SSPD专用的小型液氦杜瓦,结合基于电池的低功耗电路模块,实现了探测效率超过70%的移动式单光子探测系统。 Jp)>Wd  
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