| 基于钛相变边缘传感器的超导单光子探测器特性 |
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| 引用本文： | 耿悦,钟家强,李佩展,张文,王争,周康敏,任远,缪巍,姚骑均,史生才. 基于钛相变边缘传感器的超导单光子探测器特性[J]. 红外与毫米波学报, 2022, 41(4): 678-684 |
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| 作者姓名： | 耿悦 钟家强 李佩展 张文 王争 周康敏 任远 缪巍 姚骑均 史生才 |
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| 作者单位： | 中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023;中国科学技术大学，安徽 合肥230026,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023;中国科学技术大学，安徽 合肥230026,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023,中国科学院紫金山天文台，江苏 南京210023 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划（2017YFA0304003，2020YFC2201703），国家自然科学基金（U1831202，U1731119，U1931123，11773083，11873099），江苏省“333高层次人才培养工程”（BRA2020411）。 |
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| 摘 要： | 研究了基于钛TES的超导单光子探测器的特性，器件尺寸范围为5 μm×5 μm到20 μm×20 μm，集成光学腔体后在1 550 nm波长实测的系统探测效率最高达到72%，最佳能量分辨率为0.26 eV。在此基础上，采用二流体模型提取了基于钛TES的超导单光子探测器的特性参数（包括温度灵敏度、电流灵敏度、热容等），并模拟计算了基于钛TES的超导单光子探测器的响应时间和能量分辨率，与实验结果完全吻合。结果表明优化探测器尺寸和临界温度，可以同时达到高探测效率和高能量分辨率，实现光子数可分辨的高性能单光子探测器。
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| 关 键 词： | 相变边缘传感器（Transition-Edge Sensor， TES） 单光子探测器 二流体模型 能量分辨率 |
| 收稿时间： | 2021-12-04 |
| 修稿时间： | 2022-08-12 |
Characteristics of Ti transition-edge sensor based superconducting single-photon detectors |
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| GENG Yue,ZHONG Jia-Qiang,LI Pei-Zhan,ZHANG Wen,WANG Zheng,ZHOU Kang-Min,REN Yuan,MIAO Wei,YAO Qi-Jun and SHI Sheng-Cai. Characteristics of Ti transition-edge sensor based superconducting single-photon detectors[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2022, 41(4): 678-684 |
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| Authors: | GENG Yue ZHONG Jia-Qiang LI Pei-Zhan ZHANG Wen WANG Zheng ZHOU Kang-Min REN Yuan MIAO Wei YAO Qi-Jun SHI Sheng-Cai |
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