[發明專利]基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器光對準方法

有效

• 申請號: 201910877513.3
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110631717B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 尤立星;張成俊;張偉君;孫興渠;李浩;王鎮
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 宋纓

本發明提供一種基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器光對準方法，包括：超導納米線單光子探測器；若干個輔助曝光納米線結構，位于超導納米線單光子探測器外圍，且貼置于超導納米線單光子探測器的光敏面外邊緣；輔助曝光納米線結構用于入射光與超導納米線單光子探測器的光敏面的光對準。傳統的納米線輔助曝光結構有助于加工得到線寬較均勻的納米線，但其不構成單光子探測器件。本發明把中心區域周圍的輔助曝光結構加以利用，設計成多個單光子探測器，可以通過外圍探測器的光計數反饋定位光斑的位置，從而進行光斑與中心區域的對準。

技術領域

本發明屬于光電探測技術領域，涉及一種超導納米線單光子探測器，特別是涉及一種基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器光對準方法。

背景技術

自由空間耦合是超到納米線單光子探測器的一種耦合方式，需要在低溫下實現超導納米線單光子探測器與光斑微米尺度的耦合對準。常規超到納米線單光子探測器不具有光斑位置分辨的能力，不利于實現高耦合效率的對準。在納米線制備過程中，常常在納米線外圍增加相應的輔助曝光結構，來改善電子束曝光的鄰近效應，這有益于使中間區域的納米線線寬更加均勻，從而提高器件的性能。但傳統輔助曝光結構并不構成可進行單光子探測的探測器。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器光對準方法，用于解決現有技術中現有的光探測系統的技術缺點。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器，所述超導納米線單光子探測器包括：

超導納米線單光子探測器；

若干個輔助曝光納米線結構，位于所述超導納米線單光子探測器外圍，且貼置于所述超導納米線的側面；所述輔助曝光納米線結構用于入射光與所述超導納米線單光子探測器的光敏面的光對準。

可選地，所述超導納米線單光子探測器包括多根超導納米線；各所述輔助曝光納米線結構均包括單根超導納米線。

可選地，所述超導納米線單光子探測器中的多根所述超導納米線沿相同方向延伸構成互嵌式多像素結構；所述輔助曝光納米線結構貼置于所述互嵌式多像素結構的側面。

可選地，所述輔助曝光結構中的所述超導納米線沿所述超導納米線單光子探測器的光敏面的周向呈曲折蜿蜒狀延伸。

可選地，所述輔助曝光納米線結構中的超導納米線的寬度與所述超導納米線單光子探測器中的超導納米線的寬度相同。

可選地，所述輔助曝光納米線結構的數量為多個，多個所述輔助曝光納米線結構分布于所述超導納米線單光子探測的光敏面相對的兩側。

本發明還提供一種基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器光對準方法，所述包括如下步驟：

提供如上述任一方案中所述的基于輔助曝光結構的超導納米線單光子探測器；

將入射光投射于所述超導納米線單光子探測器上，使用所述超導納米線單光子探測器對所述入射光進行光探測，同時使用所述輔助曝光納米線結構判斷所述入射光的光斑是否偏離所述超導納米線單光子探測器的光敏面，并于所述入射光的光斑偏離所述超導納米線單光子探測器的光敏面時對所述入射光的入射方向進行調整。

可選地，使用所述輔助曝光納米線結構判斷所述入射光的光斑是否偏離所述超導納米線單光子探測器的光敏面，并于所述入射光的光斑偏離所述超導納米線單光子探測器的光敏面時對所述入射光的入射方向進行調整包括如下步驟：

將所述輔助曝光納米線結構與多通道計數器相連接；