移动超导带光子检测系统,在1550nm波长下,效率超过70%

科学领域:

• 物理 物理学 物理
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 超导带光子探测器 (SSPD) 对于敏感光检测至关重要.
• 以前的SSPD系统通常需要重的冷设置,限制了便携性.
• 在更高的操作温度下提高SSPD性能对于实际应用至关重要.

研究的目的:

• 开发一个移动和紧的SSPD系统.
• 在更高的操作温度 (4.2 K) 中提高SSPD检测效率.
• 为了整合一个液体Dewar和电池驱动的电子设备为一个便携式系统.

主要方法:

• 使用高度混乱的NbTiN薄膜用于超导条.
• 开发了一个紧的液体Dewar运行在4.2K.
• 集成了基于电池的电子模块,以最大限度地减少系统.

主要成果:

• 使用NbTiN薄膜在4.2K时实现了几乎和的检测效率.
• 展示了一个移动SSPD系统,在1550nm处检测效率为72%.
• 记录了200cps的黑暗计数率和67.2ps的时间动.
• 该系统重40公斤,消耗500兆瓦,运行20小时.

结论:

• 一个移动SSPD系统成功开发和演示.
• 该系统展示了便携式光子检测的有希望的性能指标.
• 该设计可适应各种平台,如飞机和无人机.