ОДНОФОТОННЫЙ ПРИЕМНИК ИК-ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ УЛЬТРАТОНКОЙ ПЛЕКИ NbN
А. А. Корнеев1, А. В. Дивочий1,2, Ю. Б. Вахтомин2,
Ю. П. Корнеева1, П. А. Ларионов1, Н. Н. Манова1,
И. Н. Флоря1, А. В. Трифонов1,3, Б. М. Воронов1,
К. В. Смирнов1,2, А. В. Семенов1, Г. М. Чулкова1,3,
Г. Н. Гольцман1,2
1 Московский педагогический
государственный университет
2 ЗАО “Сверхпроводниковые
нанотехнологии”
3 Нижегородский государственный
технический университет им. Р. Е. Алексеева
Получена 16
мая 2013 г.
Аннотация.
Представлены недавние
результаты в исследовании и разработке сверхпроводникового однофотонного детектора
(superconducting single-photon detector, SSPD). Достигнут прогресс по следующим показателям: 1) созданы
и охарактеризованы SSPD, интегрированные с оптическим резонатором и освещаемые
с передней стороны, а не через подложку; 2) посредством уменьшения ширины полоски
детектора до 40 нм увеличена квантовая эффективность на длинах волн в районе 3 мкм;
3) эффективность детектирования однофотонной приемной системы на основе SSPD увеличена до 20%
на длине волны 1550 нм, при этом диапазон чувствительности расширен до 1800 нм за
счет использования оптического волокна ZBLAN.
Ключевые слова: однофотонные детекторы ИК-диапазона, изготовление тонкопленочных
сверхпроводнковых устройств, пленки NbN.
Abstract. We present our recent
results in research and development of superconducting single-photon detector
(SSPD). We achieved the following performance improvement: first, we developed
and characterized SSPD integrated in optical cavity and enabling its
illumination from the face side, not through the substrate, second, we improved
the quantum efficiency of the SSPD at around 3 μm wavelength by reduction
of the strip width to 40 nm, and, finally, we improved the detection efficiency
of the SSPD-based single-photon receiver system up to 20% at 1550 nm and
extended its wavelength range beyond 1800 nm by the usage of the fluoride ZBLAN
fibres.
Keywords: Infrared single-photon detectors, superconducting
thin film device fabrication, NbN films.