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基于GM制冷机的自由空间耦合条带单光子探测系统(特邀)
1
作者
琚志平
覃俭
+10 位作者
马若岩
蒋燕阳
王敏杰
叶大鹏
徐光照
邢俊杰
肖游
李浩
史经浩
尤立星
吕超林
《光通信研究》
北大核心
2025年第3期19-24,共6页
【目的】文章旨在设计并实现一种基于Gifford-McMahon(GM)制冷机的自由空间耦合超导条带单光子探测(SNSPD)系统,以解决传统光纤耦合方式系统在近/中红外波段和偏振敏感等应用中的局限性,进一步拓展SNSPD的应用场景。【方法】文章重点解...
【目的】文章旨在设计并实现一种基于Gifford-McMahon(GM)制冷机的自由空间耦合超导条带单光子探测(SNSPD)系统,以解决传统光纤耦合方式系统在近/中红外波段和偏振敏感等应用中的局限性,进一步拓展SNSPD的应用场景。【方法】文章重点解决了低振动恒温腔设计、高温区SNSPD器件制备和跨温区滤波光路设计等关键技术问题。其中,低振动恒温器结合气体交换腔和波纹管软连接技术,有效抑制了制冷机的振动传导;SNSPD芯片通过调整优化无序氮化钛铌(NbTiN)薄膜的生长参数,实现了4.2 K温区的高探测效率;跨温区滤波光路采用多种商用滤波片组合和封装盒氧化发黑处理等手段成功抑制了环境杂散光和黑体辐射。【结果】低振动制冷机的最低温可达3.45 K,并可长期稳定在3.75 K,竖直方向的振动幅度峰峰值小于4μm,光学对准效率接近90%;系统探测效率(SDE)在最低温时可达50%,系统暗计数率(DCR)为70 cps。【结论】文章所提系统解决了传统光纤耦合方式系统在特定应用场景中的技术瓶颈,其具备优异的波长普适性、灵活的信号光耦合调谐能力以及出色的偏振保持特性。未来通过优化系统工作温度、器件制备工艺和定制滤波片加工,有望实现更高的SDE和更低的DCR。
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关键词
自由空间耦合
超导条带单光子探测器
低振动
Gifford-McMahon制冷机
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职称材料
基于阵列式传感器侵彻信号采集与计层算法研究
被引量：
3
2
作者
郑德智
乔孟添
+2 位作者
李中翔
胡纯
张成俊
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期221-233,共13页
侵彻武器能够有效毁伤敌方地下工事等多层结构目标,为了实现侵彻武器对炸点的精准控制,以达到最佳的毁伤效果,多层侵彻引信侵彻信号采集与识别至关重要。本文围绕硬目标侵彻引信中侵彻信号的获取、计层算法等关键技术,提出一种基于阵列...
侵彻武器能够有效毁伤敌方地下工事等多层结构目标,为了实现侵彻武器对炸点的精准控制,以达到最佳的毁伤效果,多层侵彻引信侵彻信号采集与识别至关重要。本文围绕硬目标侵彻引信中侵彻信号的获取、计层算法等关键技术,提出一种基于阵列式传感器的侵彻模拟实验方法,通过设计间距,控制三次撞击时间的间隔分别为9.15和5.41 ms,对比有限元仿真结果,验证了多通道信号采集电路的可靠性与模拟实验方法的可行性。同时,为提高计层识别的准确性,分别采用短时傅里叶变换、小波变换、Winger-Vile分布对实验数据进行计层分析。分析结果表明,Winger-Vie算法可从时间、频率、能量多维度综合分析,具有较高的识别率和直观性,但在信息提取方面还需要改进时频分析进行优化。本文研究内容为下一步实现高精度侵彻信号计层以及解决信号黏连问题提供了重要依据。
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关键词
引信
阵列式加速度传感器
FPGA
时频分析
计层识别
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职称材料
题名
基于GM制冷机的自由空间耦合条带单光子探测系统(特邀)
1
作者
琚志平
覃俭
马若岩
蒋燕阳
王敏杰
叶大鹏
徐光照
邢俊杰
肖游
李浩
史经浩
尤立星
吕超林
机构
赋
同量子
科技
(
浙江
)
有限公司
中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海市超导集成电路技术重点实验室
赋
同量子
科技
(上海)
有限公司
出处
《光通信研究》
北大核心
2025年第3期19-24,共6页
基金
上海市2024年度量子科技领域基金资助项目(25LZ2600500)。
文摘
【目的】文章旨在设计并实现一种基于Gifford-McMahon(GM)制冷机的自由空间耦合超导条带单光子探测(SNSPD)系统,以解决传统光纤耦合方式系统在近/中红外波段和偏振敏感等应用中的局限性,进一步拓展SNSPD的应用场景。【方法】文章重点解决了低振动恒温腔设计、高温区SNSPD器件制备和跨温区滤波光路设计等关键技术问题。其中,低振动恒温器结合气体交换腔和波纹管软连接技术,有效抑制了制冷机的振动传导;SNSPD芯片通过调整优化无序氮化钛铌(NbTiN)薄膜的生长参数,实现了4.2 K温区的高探测效率;跨温区滤波光路采用多种商用滤波片组合和封装盒氧化发黑处理等手段成功抑制了环境杂散光和黑体辐射。【结果】低振动制冷机的最低温可达3.45 K,并可长期稳定在3.75 K,竖直方向的振动幅度峰峰值小于4μm,光学对准效率接近90%;系统探测效率(SDE)在最低温时可达50%,系统暗计数率(DCR)为70 cps。【结论】文章所提系统解决了传统光纤耦合方式系统在特定应用场景中的技术瓶颈,其具备优异的波长普适性、灵活的信号光耦合调谐能力以及出色的偏振保持特性。未来通过优化系统工作温度、器件制备工艺和定制滤波片加工,有望实现更高的SDE和更低的DCR。
关键词
自由空间耦合
超导条带单光子探测器
低振动
Gifford-McMahon制冷机
Keywords
free⁃space⁃coupling
SNSPD
low vibration
GM cryocooler
分类号
TN248 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于阵列式传感器侵彻信号采集与计层算法研究
被引量：
3
2
作者
郑德智
乔孟添
李中翔
胡纯
张成俊
机构
北京理工大学前沿交叉科学研究院
北京理工大学长三角研究院(嘉兴)
北京理工大学信息与电子学院
赋
同量子
科技
(
浙江
)
有限公司
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期221-233,共13页
基金
科技部重点研发计划(2021YFB3201502)
国家自然科学基金(62203056,62201056)
浙江省级重点研发计划(2021C01188)项目资助。
文摘
侵彻武器能够有效毁伤敌方地下工事等多层结构目标,为了实现侵彻武器对炸点的精准控制,以达到最佳的毁伤效果,多层侵彻引信侵彻信号采集与识别至关重要。本文围绕硬目标侵彻引信中侵彻信号的获取、计层算法等关键技术,提出一种基于阵列式传感器的侵彻模拟实验方法,通过设计间距,控制三次撞击时间的间隔分别为9.15和5.41 ms,对比有限元仿真结果,验证了多通道信号采集电路的可靠性与模拟实验方法的可行性。同时,为提高计层识别的准确性,分别采用短时傅里叶变换、小波变换、Winger-Vile分布对实验数据进行计层分析。分析结果表明,Winger-Vie算法可从时间、频率、能量多维度综合分析,具有较高的识别率和直观性,但在信息提取方面还需要改进时频分析进行优化。本文研究内容为下一步实现高精度侵彻信号计层以及解决信号黏连问题提供了重要依据。
关键词
引信
阵列式加速度传感器
FPGA
时频分析
计层识别
Keywords
fuse
array sensor
layer number recognition
FPGA
JTFA
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于GM制冷机的自由空间耦合条带单光子探测系统(特邀)
琚志平
覃俭
马若岩
蒋燕阳
王敏杰
叶大鹏
徐光照
邢俊杰
肖游
李浩
史经浩
尤立星
吕超林
《光通信研究》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于阵列式传感器侵彻信号采集与计层算法研究
郑德智
乔孟添
李中翔
胡纯
张成俊
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
已选择
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引证文献
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