一種具有分形結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器

近日，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院胡小龍教授課題組成功研制了一種具有分形結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（簡(jiǎn)稱(chēng)：分形SNSPD）。這一成果能夠?yàn)楣饬孔佑?jì)算、量子密鑰分發(fā)、遠(yuǎn)距離空間光通信、光學(xué)成像等領(lǐng)域的應(yīng)用提供性能優(yōu)異的單光子探測(cè)器。 +PLJ  
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單光子探測(cè)器是一種具有極限靈敏度的光電探測(cè)器，在捕捉和記錄光信號(hào)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是推動(dòng)高靈敏探測(cè)、弱光成像、光量子信息處理技術(shù)發(fā)展的不可或缺的核心器件。然而，傳統(tǒng)的單光子探測(cè)器或者受限于探測(cè)光譜范圍、響應(yīng)速度、信噪比，或者探測(cè)效率受限于光子的偏振態(tài)（光的極化方向）。研究團(tuán)隊(duì)以自然界的分形幾何為靈感，設(shè)計(jì)出一種全新的分形納米線結(jié)構(gòu)，為偏振無(wú)關(guān)的高效率單光子探測(cè)開(kāi)辟了新路徑。 YU0pWM  
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分形納米線結(jié)構(gòu)復(fù)雜而精密。一方面，這種幾何結(jié)構(gòu)賦予了單光子探測(cè)器高效率探測(cè)任意偏振態(tài)入射光子的能力；另一方面，分形納米線結(jié)構(gòu)也對(duì)器件和芯片的微納加工工藝提出了很高的要求。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的器件結(jié)構(gòu)與功能，納米線的寬度要在40 nm，也就是人的頭發(fā)直徑的1/2500，而且加工出來(lái)的納米線必須邊沿光滑沒(méi)有缺陷。 *y|w9rp  
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研究團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的納米加工技術(shù)，經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)與工藝迭代，形成了穩(wěn)定的器件與芯片的微納加工流程。針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景，在多個(gè)工作波段研制出性能優(yōu)異的分形SNSPD器件、芯片、模塊、系統(tǒng)。 i( +Uv