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公开(公告)号：CN103840035A
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201410106302.7
申请日：2014-03-20
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: H01L31/18 , H01L31/101
CPC classification number: H01L39/16 , G01J1/0433 , G01J1/0488 , G01J1/44 , G01J2001/442 , G01J2005/208 , G02B5/28 , H01L27/144 , H01L31/02165 , H01L31/02327 , H01L31/09 , H01L39/02 , H01L39/10
Abstract: 本发明提供一种降低超导纳米线单光子探测器件非本征暗计数的方法及器件，包括步骤：于所述超导纳米线单光子探测器件上集成多层薄膜滤波器；其中，所述多层薄膜滤波器为通过多层介质薄膜实现的具有带通滤波功能的器件。所述非本征暗计数为由于光纤黑体辐射及外界杂散光触发的暗计数。所述超导纳米线单光子探测器件包括：衬底，其上下表面分别结合上抗反射层和下抗反射层；光学腔体结构；超导纳米线；以及反射镜。本发明操作简单，仅需在超导纳米线单光子探测器件（SNSPD）的衬底上集成多层薄膜滤波器，将非信号辐射过滤掉，该方法可以在保证信号辐射和器件的光耦合效率的同时，有效降低非本征暗计数，从而提高器件在特定暗计数条件下的探测效率。
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公开(公告)号：CN118655660A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410768252.2
申请日：2024-06-14
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种光纤‑波导耦合器及其制作方法，通过将第一多模光纤与高折射率光纤熔接，形成特定尺寸的渐变结构，有效降低了模式转换损耗。同时，通过凹槽技术将经过拉锥处理的高折射率光纤固定于SOI衬底上，实现了高折射率光纤与锥形波导的高精度对准和绝热耦合，显著提升耦合效率和带宽。在1550纳米工作波长下，该光纤‑波导耦合器仿真耦合效率高达99.4％，‑1dB带宽约220纳米。本发明的光纤‑波导耦合器制作工艺简单，成本低，无需昂贵的3D打印技术或波导悬空设计，具有优良的结构稳定性，对位置变化不敏感，且能抵抗机械振动，适用于低温工作环境。
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公开(公告)号：CN111443442B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202010192524.0
申请日：2020-03-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本申请提供一种SNSPD阵列与光波导阵列的耦合装置及方法，该耦合装置包括金属底座、硅衬底层、DBR介质层和上表面刻蚀有SNSPD阵列的氮化铌层，光波导阵列和固定座，其中，单元光波导与单元SNSPD一一对应，固定座的一端与光波导阵列的侧表面连接另一端与金属底座的上表面连接。本申请相较于传统的单个SNSPD器件与单根光纤耦合的方法，本申请具有提高SNSPD集成度、拓展器件规模等优点，并且还有助于提高工作效率和实现SNSPD大批量生产，此外，相较于片上集成斜入射耦合或射倏逝波耦合方法，采用分离式垂直耦合的方法将SNSPD阵列与光波导阵列直接耦合，能够有效减少光路损耗，提高光耦合效率。
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公开(公告)号：CN110635021B
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN201910871389.X
申请日：2019-09-16
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 , 上海交通大学
Abstract: 本发明提供一种飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器及其制备方法，飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器包括：二氧化硅衬底；光波导，位于二氧化硅衬底内，且光波导的一端面与二氧化硅衬底的一侧面相平齐，另一端面延伸至二氧化硅衬底的上表面；光波导基于飞秒激光直写工艺而形成；超导纳米线，位于二氧化硅衬底的上表面，且位于光波导延伸至二氧化硅衬底的上表面的端面上。本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器通过飞秒激光直写工艺形成于二氧化硅衬底内，制备工艺简单，器件集成度高；本发明的飞秒激光直写波导耦合超导纳米线单光子探测器中光波导的材料与光纤的材料相近，耦合效率较高。
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公开(公告)号：CN118190153A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410215730.7
申请日：2024-02-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01J1/42
Abstract: 本发明涉及一种SNSPD低温读出电路及装置，包括第一电阻、第一电容和LC滤波电路；第一电容与SNSPD的输出端口连接并与后级电路的输入电阻形成RC滤波回路，RC滤波回路用来获取完整的SNSPD脉冲信号并将SNSPD脉冲信号输出至低温放大器；第一电阻和LC滤波电路组成的串联电路分别与SNSPD的输出端口、偏置电压连接，用来为SNSPD提供直流偏置并滤除所述直流偏置的噪声。RC滤波回路能够改善SNSPD低温读出电路的带宽，减少脉冲信号反射，LC滤波回路能够改善直流分路的电噪声状态使读出电路能够有效获取SNSPD的脉冲信号，两者相结合能够有效改善器件的测量转变电流并提升器件整体探测性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113204075B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202110475950.X
申请日：2021-04-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种微纳光纤‑波导‑超导纳米线单光子探测器及制备方法；固定于V型槽的微纳光纤可以和波导实现高精度的光耦合对准，并使微纳光纤由粗变细的过渡段悬空，防止光向衬底的泄露，进而减少光传输过程的损耗；波导型超导纳米线结构可以在片上实现对光的完全吸收；弯角波导设计可使微纳光纤‑波导的光耦合区域和波导型超导纳米线结构的光探测区域完全分离开，可有效减少沿光纤传播的背景辐射导致的暗计数，降低背景暗计数对光探测的影响；本发明可实现一个集高探测效率、高计数率、低时间抖动以及低暗计数为一体的单光子探测器，有望在光量子信息处理、量子光学等领域发挥作用。
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公开(公告)号：CN113204075A
公开(公告)日：2021-08-03
申请号：CN202110475950.X
申请日：2021-04-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种微纳光纤‑波导‑超导纳米线单光子探测器及制备方法；固定于V型槽的微纳光纤可以和波导实现高精度的光耦合对准，并使微纳光纤由粗变细的过渡段悬空，防止光向衬底的泄露，进而减少光传输过程的损耗；波导型超导纳米线结构可以在片上实现对光的完全吸收；弯角波导设计可使微纳光纤‑波导的光耦合区域和波导型超导纳米线结构的光探测区域完全分离开，可有效减少沿光纤传播的背景辐射导致的暗计数，降低背景暗计数对光探测的影响；本发明可实现一个集高探测效率、高计数率、低时间抖动以及低暗计数为一体的单光子探测器，有望在光量子信息处理、量子光学等领域发挥作用。
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公开(公告)号：CN112229510A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202011101934.6
申请日：2020-10-15
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种单光子探测器及制备方法，包括：衬底及形成于所述衬底上的超导线，所述超导线包括多个直线部及连接直线部的拐角部；其中，所述超导线的拐角部的厚度大于直线部的厚度。本发明的单光子探测器及制备方法将超导线拐角部的厚度加厚(大于直线部厚度)，从而提升拐角区域的临界电流。尽管超导线拐角部仍然存在“电流拥挤效应”，但因为拐角区域整体的临界电流提升至高于直线部的临界电流水平，拐角区域不再是限制整体超导线临界电流的瓶颈，从而达到抑制拐角区域“电流拥挤效应”所带来的不良影响的目的。
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公开(公告)号：CN111443442A
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN202010192524.0
申请日：2020-03-18
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本申请提供一种SNSPD阵列与光波导阵列的耦合装置及方法，该耦合装置包括金属底座、硅衬底层、DBR介质层和上表面刻蚀有SNSPD阵列的氮化铌层，光波导阵列和固定座，其中，单元光波导与单元SNSPD一一对应，固定座的一端与光波导阵列的侧表面连接另一端与金属底座的上表面连接。本申请相较于传统的单个SNSPD器件与单根光纤耦合的方法，本申请具有提高SNSPD集成度、拓展器件规模等优点，并且还有助于提高工作效率和实现SNSPD大批量生产，此外，相较于片上集成斜入射耦合或射倏逝波耦合方法，采用分离式垂直耦合的方法将SNSPD阵列与光波导阵列直接耦合，能够有效减少光路损耗，提高光耦合效率。
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公开(公告)号：CN110631717A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910877513.3
申请日：2019-09-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明提供一种基于辅助曝光结构的超导纳米线单光子探测器光对准方法，包括：超导纳米线单光子探测器；若干个辅助曝光纳米线结构，位于超导纳米线单光子探测器外围，且贴置于超导纳米线单光子探测器的光敏面外边缘；辅助曝光纳米线结构用于入射光与超导纳米线单光子探测器的光敏面的光对准。传统的纳米线辅助曝光结构有助于加工得到线宽较均匀的纳米线，但其不构成单光子探测器件。本发明把中心区域周围的辅助曝光结构加以利用，设计成多个单光子探测器，可以通过外围探测器的光计数反馈定位光斑的位置，从而进行光斑与中心区域的对准。
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