聊聊超导纳米线单光子探测器有哪些特点？
时间：2024-07-10 阅读：376
超导纳米线单光子探测器由超导纳米线探测器、低温系统以及单光子计数器组成。作为最核心部分的超导纳米线单光子探测器采用NbTiN超导材料，在基底上制作纳米线。探测器安装在液氦闭循环的制冷系统中，探测器在工作时的温度是4K(-269°C)，此时的NbTiN为超导体，两端电压为零。由于此超导体以纳米线的形势存在，因此一个光子的能量都足以改变(升高)纳米线的温度。因此当有光子被探测器捕捉，纳米线会立即由超导体变为普通导体，两端的电压就由零立即升高。此时的单光子计数器就会立即检测到一个脉冲的电压信号，并有后端采集器计数，这样就可以得到微弱光信号的强度数据。
将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。高效率单光子测控由于其巨大科研价值和重要战略地位已成为近年国际上活跃的前沿领域之一，不仅是现代信息科学、精密测量、量子技术、超灵敏探测等技术的迫切需要，其自身迅猛发展带来了系列化原理和概念的突破，已形成一个新学科分支：单光子测控物理学，正持续地推动分子电子学、表面等离子激元学、红外光子学等以及相关技术发展。
将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。高效率单光子测控由于其巨大科研价值和重要战略地位已成为近年国际上活跃的前沿领域之一，不仅是现代信息科学、精密测量、量子技术、超灵敏探测等技术的迫切需要，其自身迅猛发展带来了系列化原理和概念的突破，已形成一个新学科分支：单光子测控物理学，正持续地推动分子电子学、表面等离子激元学、红外光子学等以及相关技术发展。
有定制的紧凑型桌面低温恒温器(预先安装的16/32通道以及低温恒温器中的所有电接线)，光学实验室友好型水冷压缩机(低空气循环，低噪声，低热量输出)，偏置和高速放大器电子元件以及易于使用的软件控制库。专有的纳米线材料允许纳米线工作在>2K，降低低温系统的复杂性，并允许系统连续工作3年。
产品特点：
1、工作温度在2.5k即可达到高探测效率
2、支持定制规格
3、支持定制宽波段响应
4、3U紧凑化设计
5、低噪声水冷压缩机
6、2um以上红外响应定制
探测方法：
1、高分辨率的光谱测量：
利用单光子探测技术，可极大提高光谱测量的灵敏度和精确性，灵敏度提高3-4个数量级，可实现对微量物质成分的光谱分析，使化学成分检测和安全检查等系统达到超高灵敏度。
2、生物发光：
生物发光是一种微弱的准连续光子辐射现象。利用单光子探测技术能对生物发光进行有效探测，可用于分析生物体内特别体系的功能以及细胞的代谢或破坏过程，还能有效的推动现代医学对于脑功能和基因工程的研究。
3、光纤传感：
光纤传感工作频带宽、动态范围大、适合遥测遥控、可低损耗传输，利用单光子探测技术可极大地提高光纤传感的灵敏度和监控长度，对输油管道和海底光缆的安全监控、大型建筑的火灾报警、海岸线或边境安全等领域具有重大意义。