Определение числа фотонов, поглощенных в SiO2/W/ FeSb2/W чувствительном элементе термоэлектрического однофотонного детектора - Кузанян, А. А.
Представлены результаты моделирования процессов распространения тепла в четырехслойном чувствительном элементе SiO2/W/FeSb2/W термоэлектрического однофотонного детектора после поглощения более одного ИК фотона. Расчеты проведены трехмерным матричным методом для дифференци- альных уравнений в частных производных. Исследованы случаи как одновременного поглощения нескольких фотонов на отрезке длиной 1 мкм поверхности поглотителя, так и поглощения фотонов, следующих с определенной временной задержкой. Показано, что время спада сигнала детектора до фонового значения существенно зависит от числа одновременно поглощенных фотонов. Используя данный параметр можно определить число поглощенных фотонов вплоть до восьми. Чувствительный элемент SiO2/W/FeSb2/W может также регистрировать фотоны, следующие с временной задержкой 5 фс, что соответствует скорости счета 2×1014 Гц. Детектор с такими характеристиками востребован во многих об- ластях современных технологий. We present the results of the modeling of heat propagation processes in SiO2/W/FeSb2/W four-layer detection pixel of a thermoelectric single-photon detector after the absorption of more than one IR photons. The three-dimensional matrix method for partial differential equations is used for calculations. The cases of simultaneous absorption of several photons on a length of 1 μm of the absorber surface as well as the absorption of photons following with some optical delay are investigated. It is shown that the decay time of the detector signal to the background substantially depends on the number of simultaneously absorbed photons. The number of absorbed photons up to eight can be determined. SiO2/W/FeSb2/W sensitive element can also detect photons with an optical delay of 5 fs, which corresponds to the count rate of 2×1014 Hz. A detector with such characteristics is highly demanded in many areas of modern technology.
Keywords: Физика