【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于量子通信，涉及一種具有高效濾波的窄帶超導納米線單光子探測器耦合方法及系統。
技術介紹
1、傳統的超導納米線單光子探測器的光耦合采用垂直耦合結構，經過高精度的對準，可將光纖里的光直接輻照在蜿蜒納米線所構成的光敏面上。典型的系統探測效率約80％，如“九章二號”光量子模擬器中，一共運用了144個單光子探測器，平均效率為83％。
2、集成于片上的超導納米線單光子探測器采用波導倏逝場耦合結構，具有天然高效對準的優勢，已被廣泛地應用在多種集成襯底，如硅、氮化硅、鈮酸鋰等材料上。普遍片上探測效率可達90％以上。
3、在實際應用中，需要將由量子光源發出的單光子在探測前衰減至目標波段的單光子級別亮度，以期達到量子計算和量子通信的功能。如此，由于目前片上量子光源由基于激光的四波混頻產生，且符合量子計算和量子通訊的雙光子對產生效率低(10％)，大量的多余光子會干擾單光子探測器對目標光子的探測。一般衰減效率需要達到-109dbm，才能確保進入了單光子探測的領域(參考獨立式單光子探測器的衰減方式和數值)。然而，目前片上濾波器的消光比，及衰減效率僅在60dbm左右。無法滿足片上單光子探測的極弱光條件。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術的目的在于提供一種具有高效濾波的窄帶超導納米線單光子探測器耦合方法及系統。
2、本專利技術的技術方案為：
3、一種窄帶超導納米線單光子探測器耦合方法，其步驟包括：
4、1)在單光子探測
5、2)所述濾波結構對輸入的光進行濾波，濾除入射光中目標波段以外的光，并將目標波段的光將至單光子強度后入射到所述單光子探測器的光敏面；
6、3)所述反射鏡結構將透過所述單光子探測器的光敏面的光子重新集中到所述單光子探測器的光敏面。
7、進一步的，所述濾波結構由多層交替的介質層構成。
8、進一步的，所述濾波結構中還包括一薄膜結構的衰減器，用于對全波段的光子進行吸收，降低光強。
9、進一步的，所述目標波段為中心波長1550nm、帶寬20?-30nm的波段。
10、進一步的，根據目標波段確定所述濾波結構中濾波介質的參數和所述反射鏡結構中反射鏡的參數。
11、進一步的，所述反射鏡結構中反射鏡由光學腔和ag/au薄膜組成。
12、一種窄帶超導納米線單光子探測器耦合系統，其特征在于，包括單光子探測器、反射鏡結構、濾波結構和光芯片；
13、所述單光子探測器的光敏面前端設置濾波結構，光敏面后端設置反射鏡結構；
14、所述光芯片的末端與所述濾波結構垂直耦合，用于將光芯片輸出的光垂直耦合入射到所述濾波結構；
15、所述濾波結構用于對輸入的光進行濾波，濾除入射光中目標波段以外的光，并將目標波段的光將至單光子強度后入射到所述單光子探測器的光敏面；
16、所述反射鏡結構用于將透過所述單光子探測器的光敏面的光子重新集中到所述單光子探測器的光敏面。
17、本專利技術的優點如下：
18、本專利技術針對片上的光量子計算和量子通信，提出的耦合方式可有效兼容片上光量子對于濾波的應用需求。目前，片上濾波設計仍無法達到與體光學同等程度的消光比，片上有效濾波是亟待解決的難題。本專利可以同時規避片上波導集成型探測器無法兼容濾波裝置和獨立式探測器無法有效集成的缺點，同時滿足片上光量子對濾波和探測的需求。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種窄帶超導納米線單光子探測器耦合方法，其步驟包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波結構由多層交替的介質層構成。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波結構中還包括一薄膜結構的衰減器，用于對全波段的光子進行吸收，降低光強。
4.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述目標波段為中心波長1550nm、帶寬20-30nm的波段。
5.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，根據目標波段確定所述濾波結構中濾波介質的參數和所述反射鏡結構中反射鏡的參數。
6.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述反射鏡結構中反射鏡由光學腔和Ag/Au薄膜組成。
7.一種窄帶超導納米線單光子探測器耦合系統，其特征在于，包括單光子探測器、反射鏡結構、濾波結構和光芯片；
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述濾波結構由多層交替的介質層構成。
9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述濾波結構中還包括一薄膜結構的衰減器，用于對全波段的光子進行吸
10.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述反射鏡結構中反射鏡由光學腔和Ag/Au薄膜組成；所述目標波段為中心波長1550nm、帶寬20-30nm的波段。
...【技術特征摘要】
1.一種窄帶超導納米線單光子探測器耦合方法，其步驟包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波結構由多層交替的介質層構成。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述濾波結構中還包括一薄膜結構的衰減器，用于對全波段的光子進行吸收，降低光強。
4.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述目標波段為中心波長1550nm、帶寬20-30nm的波段。
5.根據權利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，根據目標波段確定所述濾波結構中濾波介質的參數和所述反射鏡結構中反射鏡的參數。
6.根據權利要求1或2或3所...
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