nhà cái w88 đơn siêu dẫn (máy dò photon đơn) là các nhà cái w88 đơn làm từ các vật liệu siêu dẫn có điện trở 0 (không) gần khôngNguyên tắc của nó hoàn toàn khác với nhà cái w88 bán dẫn (Avalanche photodiode) và nhạy cảm với phạm vi bước sóng nửa rộng từ tia cực tím sâu đến giữa hồng ngoạiTrong dải bước sóng giao tiếp, hiệu quả phát hiện, tốc độ đếm tối đa (tốc độ đếm), tốc độ đếm tối (tốc độ đếm tối), jitter, vv, đặc biệt là trong dải bước sóng giao tiếp, so với photodiodes tuyết lởTuyệt vời theo nhiều cáchBằng cách tận dụng tài sản tuyệt vời này, nó đã được sử dụng trong truyền thông mật mã lượng tử và các thí nghiệm quang lượng tử cơ bản trong những năm gần đây, và đã đạt được kết quả nghiên cứu tuyệt vời
- 1 Dây nano siêu dẫn
- 2 Đặc điểm điện áp thiên vị
- 3 Phụ thuộc bước sóng
- 4 Cryostat (tủ lạnh)
- 5 Giải quyết số photon
1 Dây nano siêu dẫn
dòng điện được truyền qua các dây nano làm từ vật liệu siêu dẫn ở khoảng không tuyệt đốiKhi một photon đi vào đó, một vùng (điểm nóng) với trạng thái siêu dẫn bị hỏng xảy ra ở khu vực đóKhi dòng điện thiên vị được áp dụng đầy đủ cho dây nano siêu dẫn, thế hệ của điểm nóng này sẽ kích hoạt mật độ dòng siêu dẫn xung quanh vượt quá nhiệt độ tới hạn (trên nhiệt độ này, trạng thái siêu dẫn sẽ bị phá vỡ), gây ra trạng thái siêu dẫn của toàn bộĐiều này tạo ra một điện trở của một số kΩ trong dây nano và dòng điện sai lệch dọc theo phía tải 50Ω của tuyến đường bỏ quaĐiều này dẫn đến việc khuếch tán nhiệt joule xung quanh điểm nóng vào chất nền, khiến điểm nóng trở thành trạng thái siêu dẫn và dòng sai lệch trở lại trạng thái ban đầu của nó thông qua các dây nano siêu dẫnMỗi photon nhận được photon, điện áp trên các dây nano siêu dẫn tăng lênPhoton có thể được phát hiện bằng cách đo xung tăng điện áp này
Hình 1 Bên ngoài
Hình 2 Nguyên tắc hoạt động
Hình 3 Mạch tương đương
Hình 4 Phản hồi thời gian
2 Đặc điểm điện áp thiên vị
Hiệu suất phát hiện hệ thống (SDE) của các photon tỷ lệ tuyến tính với điện áp thiên vị và khi nó vượt quá một giá trị nhất định, nó trở nên gần như phẳngTốc độ đếm tối (DCR) sẽ vẫn gần như phẳng khi đạt được giá trị trên một giá trị nhất định tỷ lệ thuận với điện áp thiên vịBằng cách điều chỉnh điện áp thiên vị, hiệu suất phát hiện hệ thống và tốc độ đếm tối có thể được đặt ở tỷ lệ tối ưu
Hình 5 Hiệu suất phát hiện hệ thống, phụ thuộc điện áp phân cực tốc độ tối
3 Phụ thuộc bước sóng
nhà cái w88 đơn siêu dẫn có rất ít sự phụ thuộc bước sóng của hiệu quả phát hiệnNó cũng thể hiện sức mạnh của nó trong các thí nghiệm đồng thời xử lý các photon có bước sóng khác nhauBằng cách tối ưu hóa cấu trúc cho một bước sóng, bạn có thể đạt được hiệu suất tốt nhất ở mỗi bước sóng
Hình 6 Sự phụ thuộc bước sóng của hiệu quả phát hiện hệ thống
4 Cryostat (tủ lạnh)
dây nano siêu dẫn hoạt động gần tuyệt đối bằng không, vì vậy máy lạnh (tủ lạnh) đóng một vai trò quan trọngĐể duy trì máy dò ổn định ở mức 0,8k, diện tích làm mát trước 40K được cung cấp trong giai đoạn trướcĐiều này dẫn đến việc đảm bảo sự ổn định nhiệt độ cao, đạt được chốt miễn phí (ngăn chặn sự gián đoạn hoạt động của hệ thống)Latch miễn phí là một tính năng thiết yếu cho hoạt động liên tục dài, cho phép các thí nghiệm khó khăn lần đầu tiên qua đêm
Hình 7 Cấu trúc Cryostat
5 Giải quyết số photon
nhà cái w88 đơn siêu dẫn siêu âm bình thường đo thời gian của các photon là sự cố, nhưng nó không thể đo lường được bao nhiêu photon đã xảy raTuy nhiên, nhiều người đã muốn đo số lượng photon và để đáp ứng điều này, chúng tôi đã phát triển một SNSPD PNR (số photon) mới (số lượng siêu dẫn siêu dẫn siêu dẫn siêu dẫn SINGON)
Hình 8 Sơ đồ cấu trúc sơ đồ của PNR (giải quyết số photon)
Hình 9 Đầu ra đo của PNR (phân giải số photon)