不同超导纳米线单光子探测器设计的偏振光照明优化极角 - 方位角取向
光学
2015-06-04 v1
摘要
确定了三种超导纳米线单光子探测器（SNSPD）设计在偏振基底侧照明下的最佳取向：(1) 立于空气中的周期性氮化铌（NbN）条纹，其尺寸符合传统 SNSPD；(2) 位于约四分之一波长氢倍半硅氧烷（HSQ）填充纳米腔下方的相同 NbN 图案；(3) 位于由薄金反射镜封闭的 HSQ 纳米腔中的类似 NbN 图案。数值计算结果表明，光学响应和近场分布随极角 fi 显著变化，这些变化在所有方位角 gamma 上是类似的，但在不同的器件设计中根本不同。由于 P 结构配置中 NbN 图案的 p 偏振照明，可获得更大的吸收率，而 s 偏振照明在 S 结构排列中产生更高的吸收率。作为 p 偏振照明的结果，在对应于 NbN 相关全内反射（ATIR）的极角处，裸露 NbN 图案的吸收率出现全局最大值；与 HSQ 纳米腔集成后，在对应于蓝宝石 - 空气界面全内反射（TIR）的极角处出现全局吸收率最大值；而在金反射镜覆盖的 HSQ 纳米腔下方对齐的 P 结构上，垂直入射时可观察到最高吸收率。s 偏振光照明导致裸露 NbN 图案在 TIR 处出现全局吸收率最大值；在 HSQ 纳米腔下方，在对应于 ATIR 现象的极角处可获得最高吸收率；而金反射镜的优势在于大且与极角无关的吸收率。
引用
@article{arxiv.1202.2835,
title = {Optimized polar-azimuthal orientations for polarized light illumination of different Superconducting Nanowire Single-Photon Detector designs},
author = {Maria Csete and Aron Sipos and Faraz Najafi and Karl K. Berggren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1202.2835},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 7 figures