[发明专利]具有中红外高光吸收特性的超导纳米线单光子探测器

摘要

本发明公开的具有中红外高光吸收特性的超导纳米线单光子探测器，包括自上而下依次设置的纳米线层、二氧化硅腔、分布式布拉格反射镜以及衬底，纳米线层采用单层NbN纳米线或双层NbN纳米线。然后以3‑5μm波长范围内光吸收率的最小值作为目标函数，通过粒子群算法/PSO来寻求初始结构中二氧化硅腔、DBR的高折射率薄膜和低折射率薄膜这三者厚度的最优解，实现了具有3‑5μm宽带高光吸收率以及较好带内平坦度特性的SNSPD设计。当入射光垂直入射时，在3‑5μm目标波长范围内，优化后的单层NbN纳米线结构的光吸收率最小值为0.526，最大值为0.779，带内平坦度可以低至0.253；双层NbN纳米线结构的最小值和最大值则分别达到了0.748和0.974，带内平坦度可以低至0.226。