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賦同量子超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器

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公司名稱上海旭為光電科技有限公司
品牌
型號(hào)
所在地上海市
廠商性質(zhì)其他
更新時(shí)間2024/6/25 11:27:29
訪問次數(shù)66

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公司介紹主營(yíng)產(chǎn)品

上海旭為光電科技有限公司，是一家專業(yè)從事超快激光、自適應(yīng)光學(xué)等領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、引進(jìn)、銷售、方案設(shè)計(jì)、組裝集成、技術(shù)服務(wù)的現(xiàn)代高科技企業(yè)。專注于光電領(lǐng)域的技術(shù)服務(wù)與產(chǎn)品經(jīng)銷。公司致力于引進(jìn)國(guó)外很具性與創(chuàng)新性的光電技術(shù)與可靠產(chǎn)品，為國(guó)內(nèi)前沿的科研與工業(yè)領(lǐng)域提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù)。其代理品牌均處于相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展前沿，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器、光學(xué)測(cè)量設(shè)備、精密光學(xué)元件等，所涉足的領(lǐng)域涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫(yī)療、科學(xué)研究與國(guó)防等。從事光電科技、機(jī)電科技、機(jī)械科技、電子科技、計(jì)算機(jī)科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢、技術(shù)服務(wù);機(jī)電設(shè)備、機(jī)械設(shè)備、通訊器材、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)軟件及輔助設(shè)備的銷售;從事貨物及技術(shù)的進(jìn)出口業(yè)務(wù)。

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光柵紅外光譜儀

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超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器（SNSPD：Superconducting nanowire single-photon detector）作為一種高性能的單光子探測(cè)器，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于量子信息、激光雷達(dá)、深空通信等領(lǐng)域，有力推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技進(jìn)步。然而，迄今為止，所有的SNSPD 都只在地面實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用驗(yàn)證，包括美國(guó)NASA 2013 年的月地激光通信LLCD 項(xiàng)目，也是在地面接收站使用了超導(dǎo)單光子探測(cè)......

賦同量子超導(dǎo)納米線單光子探測(cè)器產(chǎn)品信息

中心波長(zhǎng)：1550 nm / 1064 nm
50μm多模光纖 / 自由空間耦合(用戶定制）
System Detecyion Efficency :~50%
Low Dark Count Rate: ~100 Hz (with filter)

03 多像素SNSPD陣列

光子數(shù)分辨SNSPD

8/16-Pixel SNSPD
8/16 Photon Number Resolving
System detection efficiency >80%
High Photon counting Rate ~ GHz

?Oscilloscope traces from a 16-pixel interleaved SNSPD array showing its 16 photons resolution capability.

GHz計(jì)數(shù)率SNSPD

SNSPD 通常需要在液氦（4.2K）以下溫區(qū)工作，典型的解決方案是采用商用的G-M 二級(jí)閉合循環(huán)制冷機(jī)。包括上海賦同科技有限公司在內(nèi)6家公司SNSPD 商業(yè)化產(chǎn)品都采用類似的制冷技術(shù)。然而這類制冷機(jī)由于采用了油壓縮機(jī)，冷頭有運(yùn)動(dòng)部件；而且受到這類制冷機(jī)體積、重量功耗制約，使得這類制冷機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用。

面向空間應(yīng)用對(duì)高性能單光子探測(cè)技術(shù)的需求，科研人員一直在努力發(fā)展面向空間應(yīng)用的小型液氦溫區(qū)制冷機(jī)技術(shù)，并期望將其和高性能SNSPD 結(jié)合。2017年1月，美國(guó)NIST 報(bào)道了一個(gè)基于三級(jí)脈管加JT 節(jié)流技術(shù)的小型制冷機(jī)，然而JT的壓縮機(jī)尚未成功研制，且未能實(shí)現(xiàn)SNSPD 的性能測(cè)試【IEEE Trans on Appl Supercond 27: 9500405 (2017)】。2017年9月，英國(guó)Glasgow 大學(xué)報(bào)道了一個(gè)基于斯特林+JT 節(jié)流技術(shù)的小型制冷機(jī)，該制冷機(jī)可以滿足空間應(yīng)用需求，但是溫度只能達(dá)到4.2K。利用該制冷機(jī)研究人員實(shí)現(xiàn)了正常工作的SNSPD（1310 nm波長(zhǎng)/暗計(jì)數(shù)KHz/探測(cè)效率僅20%），但是性能非常有限，和半導(dǎo)體探測(cè)器性能相當(dāng)【Supercond Sci and Tech 30: 11lt01 (2017)】。

2017年起，中科院上海微系統(tǒng)所/中科院超導(dǎo)電子學(xué)創(chuàng)新中心尤立星團(tuán)隊(duì)和中科院理化所梁驚濤團(tuán)隊(duì)通力合作，開展面向空間應(yīng)用的SNSPD 系統(tǒng)研發(fā)。理化所成功研發(fā)了可實(shí)現(xiàn)空間應(yīng)用的二級(jí)脈管+JT 節(jié)流技術(shù)小型制冷機(jī)，無(wú)負(fù)載工作溫度可達(dá)到2.6 K。安裝上海微系統(tǒng)所研制的SNSPD 器件后，工作溫度達(dá)到2.8K。在此溫度下，國(guó)際上實(shí)現(xiàn)了1550nm工作波長(zhǎng)，系統(tǒng)探測(cè)效率超過50%。在100Hz暗計(jì)數(shù)下，系統(tǒng)探測(cè)效率達(dá)到47%，且抖動(dòng)只有48 ps。性能大幅超越傳統(tǒng)的半導(dǎo)體探測(cè)器。相關(guān)成果近日發(fā)表于Optics Express 【OE 26(3): 2965-2971. (2018)】。該結(jié)果有望為我國(guó)下一代量子衛(wèi)星、深空激光通信等空間應(yīng)用提供高性能單光子探測(cè)器解決方案。

該工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“高性能單光子探測(cè)技術(shù)”（2017YFA0304000）、中科院交叉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（超導(dǎo)單光子探測(cè)創(chuàng)新交叉團(tuán)隊(duì)）、自然科學(xué)基金以及上海市科委等項(xiàng)目資助。

關(guān)鍵詞：探測(cè)器