检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2021年第10期58卷 277-283页

作者：耿荣鑫李浩黄佳胡鹏肖游余慧勤尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200050

为实现超导纳米线单光子探测器(SNSPD)快速、稳定的封装,提出将光纤和器件光敏面快速耦合的自对准封装方式。首先通过半导体微纳米加工工艺制备了基于介质反射镜结构的SNSPD器件,再利用双面套刻和深硅刻蚀技术制备出特定的SNSPD器件形... 详细信息

为实现超导纳米线单光子探测器(SNSPD)快速、稳定的封装,提出将光纤和器件光敏面快速耦合的自对准封装方式。首先通过半导体微纳米加工工艺制备了基于介质反射镜结构的SNSPD器件,再利用双面套刻和深硅刻蚀技术制备出特定的SNSPD器件形状。然后设计了以光纤套管、PCB板、陶瓷插芯等为主体的封装结构并实现了SNSPD芯片与光纤陶瓷插芯的快速对准及封装,最后在2.2 K的低温下表征了自对准SNSPD的性能。本批次器件最优的结果是在1550nm达到93.7%的探测效率。通过重复性实验验证了自对准SNSPD的稳定性。实验结果表明,在反复升降温的情况下,器件效率值波动标准差在±0.60%以内。在反复插拔光纤的情况下,波动标准差为±1.80%,最大为3.24%。说明了制备的自对准SNSPD具有良好的稳定性,该封装方式有望为未来SNSPD封装模式提供参考,并为其集成化和商业化提供前期探索可能。

关键词：成像系统单光子探测器超导自对准稳定性

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光量子信息利器——超导纳米线单光子探测器

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物理 2021年第10期50卷 678-683页

作者：尤立星赋同量子科技(浙江)有限公司嘉兴314100 中国科学院上海微系统与信息技术研究所超导电子实验室上海200050

利用超导宏观量子效应与环境电磁场的相互作用,超导探测器可以实现量子极限灵敏度探测。超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具备高探测效率、低暗计数等优异的性能,已经在量子信息、深空通信、激光雷达等领域得到了广泛的应用,并为中国"... 详细信息

利用超导宏观量子效应与环境电磁场的相互作用,超导探测器可以实现量子极限灵敏度探测。超导纳米线单光子探测器(SNSPD)具备高探测效率、低暗计数等优异的性能,已经在量子信息、深空通信、激光雷达等领域得到了广泛的应用,并为中国"九章"光量子计算原型机、量子密钥分发等领域达到国际领先水平提供了核心探测技术支持。文章简述了SNSPD的基本原理,对其性能、制冷技术、应用以及常见的问题等进行了介绍,并对未来发展做了展望。

关键词：单光子探测探测效率量子信息

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中国超导电子学研究及应用进展

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物理学报 2021年第1期70卷 178-203页

作者：李春光王佳吴云王旭孙亮董慧高波李浩尤立星林志荣任洁李婧张文贺青王轶文韦联福孙汉聪王华兵李劲劲屈继峰中国科学院物理研究所超导国家重点实验室北京100190 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 松山湖材料实验室东莞523808 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院紫金山天文台南京210023 西南交通大学信息科学与技术学院信息量子技术实验室成都610031 西南交通大学物理科学与技术学院量子光电实验室成都610031 东华大学理学院光子学实验室上海210031 南京大学超导电子学研究所南京210093 紫金山实验室南京211111 中国计量科学研究院北京100029

超导体的发现距今已有近110年了,高温超导体的发现也已经有30多年了.超导材料的电子学应用在最近一二十年取得了突破性进展.高温超导微波器件显示了比传统微波器件更优越的性能,已经在移动通信、雷达和一些特殊通信系统中取得了规模化应... 详细信息

超导体的发现距今已有近110年了,高温超导体的发现也已经有30多年了.超导材料的电子学应用在最近一二十年取得了突破性进展.高温超导微波器件显示了比传统微波器件更优越的性能,已经在移动通信、雷达和一些特殊通信系统中取得了规模化应用.超导量子干涉器件以其磁场和电流测量的超高灵敏度,成为地质勘探、磁共振成像和生物磁成像等领域不可替代的手段.包括超导隧道结混频器、超导热电子混频器、超导转变沿探测器及超导单光子探测器等在内的超导传感器/探测器可以探测全波段的电磁波及各种宇宙辐射,具有接近量子极限的超高灵敏度,在地球物理、天体物理、量子信息技术、材料科学及生物医学等众多前沿领域发挥越来越重要的作用.超导参量放大器已经成为实现超导量子计算的关键器件.超导集成电路技术已被列入国际器件与系统技术路线图,成为后摩尔时代微电子领域的前沿阵地之一.在计量科学中,超导约瑟夫森效应及约瑟夫森结阵器件被广泛应用于量子电压基准和国际单位制基本单位的重新定义中.在当前的量子信息技术热潮中,超导电子学扮演重要角色,同时量子热潮也大力推动了超导电子学的发展.本文主要对近几年我国超导电子学研究和应用的现状与进展进行概括总结.

关键词：超导电子学高温超导微波器件超导传感器/探测器超导数字电路

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基于超导纳米线单光子探测技术的成像研究进展

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激光与光电子学进展 2021年第10期58卷 62-77页

作者：周慧张成俊吕超林张兴雨李浩尤立星王镇中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息学功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)作为一种新型的单光子探测器,相比于传统半导体或超导单光子探测器,具有高探测效率、低暗计数率、低时间抖动、高计数率和宽谱响应等优势。这使其可以应用于诸多领域,如量子通信、量子光源表征、激光测距... 详细信息

超导纳米线单光子探测器(SNSPD)作为一种新型的单光子探测器,相比于传统半导体或超导单光子探测器,具有高探测效率、低暗计数率、低时间抖动、高计数率和宽谱响应等优势。这使其可以应用于诸多领域,如量子通信、量子光源表征、激光测距、成像雷达等。本文将对SNSPD做一个简单的介绍,并着重介绍SNSPD在成像方面的应用进展,主要包括不同成像原理的介绍以及基于这些原理的SNSPD成像技术的最新研究进展,并对基于SNSPD成像的未来发展趋势进行了展望。

关键词：成像系统雷达单光子探测器超导纳米线单光子探测器

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“单光子与单像素成像”专题前言

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激光与光电子学进展 2021年第10期58卷 1-2页

作者：韩申生吴令安尤立星中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院物理研究所英国物理学会中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院超导电子学研究室中国科学院信息功能材料国家重点实验室中国电子学会超导电子学分会国家超导标准化技术委员会

光学成像是人们获取信息的最为重要的技术手段之一。“百闻不如一见”,从宇宙的瑰丽场景到细胞内部的蛋白相互作用与构象变化,光学成像技术的进步在不断加深我们对自然、生命的理解,记录我们的喜怒哀乐,并在医学诊断、智能制造、资源普... 详细信息

光学成像是人们获取信息的最为重要的技术手段之一。“百闻不如一见”,从宇宙的瑰丽场景到细胞内部的蛋白相互作用与构象变化,光学成像技术的进步在不断加深我们对自然、生命的理解,记录我们的喜怒哀乐,并在医学诊断、智能制造、资源普查、环境保护和国防安全等领域发挥着关键性的支撑作用。

关键词：光学成像技术智能制造资源普查医学诊断环境保护单光子国防安全蛋白相互作用

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用于钻石磁传感器量子态操控的微波谐振器

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功能材料与器件学报 2021年第3期27卷 153-164页

作者：刘启慧汪洋李凌云武震宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050

钻石氮空位(NV)色心是钻石中取代态的氮原子结合空穴而形成的一种点缺陷,由于其易于初始化和光学读出、长相干时间等特性在近年来受到了广泛关注。用于驱动NV色心电子自旋的微波场在量子信息、磁测量等应用中起着关键作用。调控NV色心... 详细信息

钻石氮空位(NV)色心是钻石中取代态的氮原子结合空穴而形成的一种点缺陷,由于其易于初始化和光学读出、长相干时间等特性在近年来受到了广泛关注。用于驱动NV色心电子自旋的微波场在量子信息、磁测量等应用中起着关键作用。调控NV色心量子自旋态的微波谐振器在磁传感应用中采用了不同的结构设计,包括单直导线、平面微带天线、三维介质谐振器等。同时,圆极化天线在精确调控能级的研究中起到关键作用。本文综述了近年来在用于NV色心调控的微波谐振器方面的研究进展,为微波谐振器在NV色心量子态调控及磁传感领域的应用提供指导。

关键词： NV色心磁传感自旋调控微波谐振器

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低温超导瞬变电磁法在内蒙古四子王旗地质勘探中的应用

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吉林大学学报（地球科学版） 2020年第4期50卷 1211-1218页

作者：包苏新董丙元裴易峰荣亮亮邱隆清杜尚宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049 吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026

瞬变电磁法(transient electromagnetic method,TEM)是金属矿探查的有效手段。超导瞬变电磁法采用高灵敏度低温超导量子干涉器件(superconducting quantum interference device,SQUID)直接接收瞬变电磁二次场,具有本征噪声低(5~7fT/√Hz)和带宽大(>200kHz)等特点,勘探浅层分辨率高、探测深度大,优势明显。本文将SQUID系统与商用EM67系统进行了异常环对比实验,验证了以SQUID代替感应线圈作为接收装置的优势与实用性;将该方法应用于内蒙古四子王旗大井坡北部区域的电磁勘探工作,获取了高质量探测数据,反演结果显示浅层和中深层(>2000m)为连续性低阻层;在已有地质资料和物探资料的基础上,结合反演结果可知,测线附近浅层500m存在北东向断裂带,并推断深部2000m处分布着同向断裂带。

关键词：瞬变电磁法超导量子干涉器件四子王旗断裂带

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跨温区互联技术

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低温物理学报 2020年第3期42卷 117-128页

作者：原蒲升余慧勤汪书娜王永良李凌云尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院超导电子学卓越创新中心

以半导体材料为基础的微电子技术正面临尺寸极限和功耗的双重挑战与发展瓶颈.低温电子学作为突破上述瓶颈的新兴应用研究学科之一,得到科研和产业界越来越多的关注.2017年起,低温电子学和量子信息处理被国际器件与系统路线图(IRDS)列为... 详细信息

以半导体材料为基础的微电子技术正面临尺寸极限和功耗的双重挑战与发展瓶颈.低温电子学作为突破上述瓶颈的新兴应用研究学科之一,得到科研和产业界越来越多的关注.2017年起,低温电子学和量子信息处理被国际器件与系统路线图(IRDS)列为重点关注的十大焦点领域之一.以低温到室温的微弱、高频电信号传输为核心的跨温区互联技术是低温电子学和量子信息处理必须解决的关键技术之一.本文对跨温区互联面临的主要问题与挑战、目前的进展和未来展望进行了综述,为我国开展相关研究工作提供参考.

关键词：低温电子超导电子高速互联

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一种基于单磁通量子的超导纳米线单光子探测器阵列的读出电路

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低温物理学报 2020年第5期42卷 219-227页

作者：洪振东周后荣牛明慧刘焕丽程坤杰许婉宁尤立星任洁王镇中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院超导电子学卓越创新中心上海200050

超导纳米线单光子探测(Superconducting Nanowire Single Photon Detector,SNSPD)阵列可以实现单光子成像或高速单光子探测,如何有效对SNSPD阵列进行信号读出是实现SNSPD阵列的关键技术之一.本工作设计了一种基于超导单磁通量子(Single ... 详细信息

超导纳米线单光子探测(Superconducting Nanowire Single Photon Detector,SNSPD)阵列可以实现单光子成像或高速单光子探测,如何有效对SNSPD阵列进行信号读出是实现SNSPD阵列的关键技术之一.本工作设计了一种基于超导单磁通量子(Single Flux Quantum,SFQ)的SNSPD阵列读出电路.该读出电路能够实现对阵列中SNSPD的地址分辨.实验采用的核心编码电路利用4位二进制码对包含8个SNSPD的阵列进行编码,使用了基于SFQ的异或逻辑单元、D触发器、分路器和约瑟夫森传输线等标准单元,总计使用191个约瑟夫森结,采用两级流水线设计,仿真中最高可在19.4GHz的时钟频率下工作,功耗为42.1μW.在液氦环境下完成了编码电路的功能测试,验证了编码功能的正确性.

关键词： SNSPD SFQ 地址编码

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面向窄线宽超导纳米线单光子探测器的电子束曝光技术

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低温物理学报 2020年第4期42卷 199-205页

作者：汤演刘晓宇潘一铭周慧尤立星中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院超导电子学卓越创新中心中国科学院大学

超导纳米线单光子探测器是新型超导电子器件,因其具有高探测效率、低暗计数及低时间抖动等优势,在量子信息、激光雷达等方面已得到广泛的应用.目前主流超导纳米线单光子探测器主要工作在1.5μm以下的可见光和近红外波段.中红外波长的红... 详细信息

超导纳米线单光子探测器是新型超导电子器件,因其具有高探测效率、低暗计数及低时间抖动等优势,在量子信息、激光雷达等方面已得到广泛的应用.目前主流超导纳米线单光子探测器主要工作在1.5μm以下的可见光和近红外波段.中红外波长的红外探测技术在基础科学、医学、日常生活以及军事等广泛领域发挥着重要作用,中红外单光子探测器可以使得中红外波段探测技术进入量子极限灵敏度.根据超导纳米线单光子探测器探测机理,超窄线宽的纳米线条可以提升超导纳米线单光子探测器在中红外波长的灵敏度.电子束曝光技术是目前实现超导纳米线单光子探测器纳米线线条加工的主流技术,电子束抗蚀剂种类繁多,面向超窄线宽超导纳米线单光子探测器器件的制备需求,对两款抗蚀剂进行性能测试表征,和窄纳米线制备尝试.根据负性电子束抗蚀剂MaN-2401在制备窄线宽时的显著优点,优化工艺,利用其成功制备出50 nm线宽超导纳米线单光子探测器并成功实现了2000 nm的单光子响应.

关键词：超导纳米线单光子电子束曝光电子束抗蚀剂红外波段单光子探测 MaN-2401

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