[发明专利]一种带有自增益结构的超导纳米线单光子探测器

权利要求书

1.一种带有自增益结构的超导纳米线单光子探测器，所述超导纳米线单光子探测器包括：作为光敏区的第一纳米线，所述超导纳米线单光子探测器还包括：

作为自增益区的第二纳米线，所述第一纳米线与所述第二纳米线并联连接；

所述第一纳米线用于探测光子，所述第二纳米线用于储存电流，实现对脉冲信号的放大；

在所述第一纳米线与所述第二纳米线的并联支路上，串联第三纳米线，其特征在于，

所述第二纳米线与所述第一纳米线的宽度比值为N，N的取值大于1；

所述第三纳米线的宽度为第一纳米线和第二纳米线的宽度和；

所述第二纳米线的长度用于控制第一和第二纳米线的电感比例，通过调节所述第二纳米线的长度，控制第一和第二纳米线的长度比例，进而控制电感比例，使第一和第二纳米线都处于高偏置电流的状态；

所述第三纳米线用于增加支路总电感，通过控制所述第三纳米线长度控制支路总电感，以此防止热闭锁效应。

2.根据权利要求1所述的一种带有自增益结构的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，第一纳米线吸收光子，被触发；第一纳米线的电流被分流到自增益区中；

第一纳米线和第二纳米线同时被触发，偏置电流都被分流到负载电阻上，获取到电压幅值比较大的脉冲；

随后第一纳米线和第二纳米线被冷却，恢复超导状态，偏置电流回流到第一纳米线和第二纳米线中，直到达到探测光子之前的状态。

3.根据权利要求1所述的一种带有自增益结构的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，所述第一纳米线为回型结构纳米线。

4.根据权利要求1所述的一种带有自增益结构的超导纳米线单光子探测器，其特征在于，将所述第三纳米线的长度等效为串联电感的取值，所述串联电感的取值具体为：

令串联电感以10nH为单位取一系列值，分别代入到电热模型中进行仿真，然后挑出没有发生热闭锁效应、且电感值最小的串联电感，将最小的串联电感对应的电感值作为串联电感值。