[发明专利]一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法及系统

权利要求书

1.一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，用于计算当前探测器系统效率受激光波长的影响；其特征在于：包括以下步骤：

构建可调节入射激光的波长以及偏振状态的光学回路的步骤；

搭建用于读出探测器在不同波长与偏振条件下的响应脉冲数量的读出电路的步骤；

通过调节光学回路，控制当前激光的波长为指定初始波长，并按照设置的步长与时间间隔依次递增耦合到探测器的激光的波长，以及通过调节光学回路，在每个波长下，调节入射光依次为水平偏振状态、垂直偏振状态、45°线偏振状态、圆偏振状态，同时测得对应状态下的响应脉冲数量；

通过读出电路，获取探测器在不同波长与偏振条件下的响应脉冲数量；

将响应脉冲数量转换为系统效率，得到探测器在水平偏振光、垂直偏振光、45°线偏振光、圆偏振光入射条件下的系统效率；

基于探测器在水平偏振光、垂直偏振光、45°线偏振光、圆偏振光入射条件下的系统效率，获得探测器在TE模、TM模下的系统效率。

2.根据权利要求1所述的一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，其特征在于：所述的光学回路由可调谐激光器、固定衰减器、偏振综合仪、分束器、光功率计和可调衰减器，按照以下连接构成：可调谐激光器的发射激光，经过固定光衰减器、偏振综合仪后，由分束器分为两束，一束连接至光功率计，另一束经可调衰减器衰减后作为探测器的输入激光。

3.根据权利要求1所述的一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，其特征在于：所述的读出电路包括T型偏置器和射频放大器；探测器的输出端与T型偏置器的射频和直流端口连接，T型偏置器的直流偏置端口连接一偏置回路，用于给探测器提供恒定的电流偏置，T型偏置器的射频端口连接射频放大器；射频放大器的输出端连接至计数器，所述计数器用于读出探测器在不同波长与偏振条件下的响应脉冲数量。

4.根据权利要求2所述的一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，其特征在于：所述的通过调节光学回路，控制当前激光的波长为指定初始波长，并按照设置的步长与时间间隔依次递增耦合到探测器的激光的波长，以及通过调节光学回路，在每个波长下，调节入射光依次为水平偏振状态、垂直偏振状态、45°线偏振状态、圆偏振状态，同时测得对应状态下的响应脉冲数量；具体包括：

根据光功率计与可调衰减器的参数，控制可调谐激光器的光功率，使耦合到探测器的激光为单光子量级，控制当前激光波长为指定初始波长，并按照设置的步长与时间间隔依次递增耦合到探测器的激光的波长；

控制偏振综合仪，在每个波长下，将输入激光调制为水平偏振光、垂直偏振光、45°线偏振光、圆偏振光。

5.根据权利要求3所述的一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，其特征在于：所述偏置回路由偏置电阻和可调电压源串联得到，通过控制可调电压源，将探测器置于低于其临界电流的状态。

6.根据权利要求1所述的一种适用于超导纳米线单光子探测器的光谱响应测量方法，其特征在于：依据公式(1)，将响应脉冲数量转换为系统效率：

SDE＝N_P/(P_in/hv) (1)

式中，P_in为入射光功率，P_in/hv为光子数，N_P为响应脉冲数量，SDE为系统效率。