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L'uso di New Tungsteno-Silicon Nanofili Lega migliorare l'efficacia del singolo Photon Detector

Published on July 2, 2011 at 7:37 AM

Da Cameron Chai

L'(NIST) degli scienziati National Institute of Standards and Technology hanno sostituito il materiale superconduttore usato nel suo rivelatore di singoli fotoni con una nuova lega di tungsteno, silicio, che ha aumentato l'efficacia del rivelatore così come la sua sensibilità alla luce con lunghezze d'onda maggiori.

Con la nuova lega di tungsteno, silicio, l'ultraveloce rivelatori possono essere utilizzati in esperimenti di studiare la natura della realtà, dei sistemi e della comunicazione quantistica e le applicazioni emergenti come il telerilevamento.

Il rivelatore nanocavo superconduttori è uno tra i numerosi sensori progettati o utilizzati al NIST per registrare singoli fotoni.

Micrografia colorati di un ultraveloci rivelatore di fotoni singoli fatti di nanofili superconduttori

Il tungsteno, silicio lega modello del NIST ha dimostrato un'efficacia del 19-40% su una vasta gamma di lunghezze d'onda tra il 1280 e 1650 nm, che include spettri utilizzati nelle telecomunicazioni. Le restrizioni del rivelatore sono principalmente a causa dell'assorbimento di fotoni imperfetto e la sua efficacia potrebbe raggiungere il 100% da miglioramenti di progettazione.

Rilevatori nanowire superconduttori sono ultra veloce e può contare circa un miliardo di fotoni al secondo. Dimostrano minimo conta scuro o false, funzione con una vasta gamma di lunghezze d'onda e generare segnali forti, in particolare alle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni.

La produzione di lungo e stretto, nanofili alta sensibilità da nitruro di niobio è difficile. Sensibilità di energia più alta è la lega di tungsteno-silicio, che produce segnali ad alta affidabilità, è la ragione principale per la sua selezione da parte del NIST. La lega di tungsteno, silicio permette un fotone di rompere più coppie di elettroni di nitruro di niobio. La struttura interna in lega di tungsteno è meno granulare e più uniforme, producendo i nanofili ad alta sensibilità.

Con sensibilità più alta energia, i nanofili di tungsteno, silicio lega può avere dimensioni maggiori della larghezza fino a 150 nm rispetto a 100 nm o al di sotto di nitruro di niobio, determinando l'assorbimento di tutti i fotoni senza sforzo a causa dell'espansione delle aree funzionali di rivelatore.

I ricercatori del NIST ora cercare di aumentare l'efficacia dei rivelatori lega di tungsteno da radicare in cavità ottiche che catturano la luce per ultra alto assorbimento. I rivelatori ultra nanowire efficiente può essere utilizzato in applicazioni impegnative, tra cui elaborazione lineare ottico quantistico che codifica i dati in singoli fotoni.

Fonte: http://www.nist.gov

Last Update: 8. October 2011 22:03

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