分形超导纳米线以84%系统探测效率、1.02偏振灵敏度和20.8 ps时间分辨率探测红外单光子
量子物理
2022-04-12 v2 光学
摘要
超导纳米线单光子探测器(SNSPDs)近乎统一的系统探测效率(SDE)和优异的时间分辨率，加之其他优点，已赋能众多经典与量子光子应用。然而，基于蜿蜒纳米线的主流设计使SDE依赖于入射光子的偏振态；对于非偏振光，高SDE这一主要优点会受损，这对光子匮乏的应用可能是有害的。在此，我们制备了具有弧形分形几何结构的SNSPDs，几乎完全消除了SDE的这种偏振依赖性，并在0.1-W闭循环Gifford-McMahon制冷机、2.0 K基础温度下，实验演示了在1575 nm波长处843的SDE、1.02的偏振灵敏度以及20.8 ps的时间抖动。该演示提供了SNSPDs一种新颖、实用的器件结构，可在可见、近红外和中红外光谱范围工作，并为具有高SDE和高时间分辨率的偏振不敏感单光子探测铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2012.06730,
title = {Fractal superconducting nanowires detect infrared single photons with 84% system detection efficiency, 1.02 polarization sensitivity, and 20.8 ps timing resolution},
author = {Yun Meng and Kai Zou and Nan Hu and Liang Xu and Xiaojian Lan and Stephan Steinhauer and Samuel Gyger and Val Zwiller and Xiaolong Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06730},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 4 figures