小型化超导单光子探测系统
    1.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119845413A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202510098777.4

    申请日:2025-01-22

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种小型化超导单光子探测系统,包括系统机箱,机箱内包括并行排布的冷头和压缩机,以及位于冷头一侧的探测器电控模块、位于压缩机一侧的压缩机电控模块,压缩机和压缩机电控模块集成在压缩机壳体内,多组超导单光子探测器倒置悬挂在冷头的样品盘上,低温恒温器为超导单光子探测器提供真空隔热和极低温的安装条件,电控模块为超导单光子探测器和制冷机供电、状态监测和状态控制等。本发明通过巧妙的空间布局、抗干扰的电控设计和单向风冷散热设计,在紧凑空间解决了超低温和强发热矛盾、强动力电和极微弱光子信号干扰等难题,能够满足超导单光子探测技术应用的超低温高真空、复杂电磁环境和高信噪比读出要求,同时为实现小型化紧凑型超导单光子探测仪器提供了技术方案,可以应用到量子信息、生物成像、环境监测和星地激光通信等领域。

    一种大阵列超导单光子探测器的读出电路

    公开(公告)号:CN116067491A

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202310174352.8

    申请日:2023-02-28

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种大阵列超导单光子探测器的读出电路,包括:NTRON互联读出模块、NTRON输出信号处理模块、TAC读出模块和量化时间幅度模块;大阵列SNSPD器件和NTRON互联读出模块相连接,NTRON输出信号处理模块对NTRON输出信号进行处理,输入到TAC读出模块;TAC读出模块对于NTRON输出信号处理模块输出的信号进行时间幅度变换,测出时间间隔;量化时间幅度模块对TAC读出模块测出的时间间隔进行量化处理,得到精确时间间隔。本发明基于TAC和NTRON的大阵列SNSPD读出方式,能够读出响应的时间间隔和空间位置。

    一种基于电容反馈的超导单光子成像电路及方法

    公开(公告)号:CN114705290A

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202210292679.0

    申请日:2022-03-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于电容反馈的超导单光子成像电路及方法,采用透镜和光纤作为光学对位系统,将外界待测光汇聚到超导纳米线单光子探测器(简称SNSPD)光敏区域;采用阵列超导纳米线单光子探测器作为光电转换器,探测光信号并转换成电信号;采用基于电容反馈跨阻放大器(简称CTIA)的成像电路,对阵列SNSPD各像元响应的电信号分别进行积分,得到响应的积分电压,最后根据阵列SNSPD各像元不同的积分电压值得到一幅灰度图像。

    脉宽复用SNSPD阵列电路、芯片及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116698203A

    公开(公告)日:2023-09-05

    申请号:CN202310699741.2

    申请日:2023-06-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种脉宽复用SNSPD阵列电路、芯片及其制备方法和应用,脉宽复用SNSPD阵列包括若干依次串联的探测器单元,输入端经依次串联的探测器单元后连接至输出端,所述探测器单元包括纳米线探测器、电感和并联电阻,所述纳米线探测器和所述电感串联后与所述并联电阻并联,所述电感按照串联顺序依次增大,且使得任意同等数量的纳米线探测器同时响应时,所述输出端输出的响应信号脉冲宽度都不相同。本发明易于扩展且能够应对多像元同时响应。

    一种适用于阵列超导单光子探测器的信号采集与成像系统

    公开(公告)号:CN116295826A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310202961.X

    申请日:2023-03-06

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于阵列超导单光子探测器的信号采集与成像系统,包括:光学回路、读出电路、时间数字转化器和图像生成系统;搭建光学回路,用于调节激光脉冲方向,将光脉冲汇聚到纳米线探测区域;通过读出电路,获取阵列超导单光子探测器的响应信号,像元所连接的行列电路经过放大分别在行和列上产生极性相反的两个脉冲;时间数字转化器获取每个脉冲信号的到达时间,将带有时间戳的信息传输到图像生成系统;图像生成系统基于接收到的信号进行分析,计算各个像元的实际光响应计数值,通过灰度归一化算法输出可视化图像。本发明可以读出响应的时间间隔和空间位置,并对待测物体进行实时成像显示。

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