| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-52页 |
| 1.1 红外单光子探测器的应用背景 | 第11-15页 |
| 1.1.1 量子密钥分配 | 第11-12页 |
| 1.1.2 集成电路失效分析 | 第12页 |
| 1.1.3 量子单光子源表征 | 第12-13页 |
| 1.1.4 空对地通信 | 第13-14页 |
| 1.1.5 光时域反射计 | 第14-15页 |
| 1.2 红外单光子探测器的种类 | 第15-20页 |
| 1.2.1 光电倍增管 | 第15-16页 |
| 1.2.2 雪崩光电二极管 | 第16-17页 |
| 1.2.3 频率上转换技术 | 第17-18页 |
| 1.2.4 超导边缘转变传感器 | 第18页 |
| 1.2.5 量子点单光子探测器 | 第18-19页 |
| 1.2.6 超导纳米线单光子探测器 | 第19-20页 |
| 1.3 超导纳米线单光子探测器基本内容 | 第20-32页 |
| 1.3.1 超导纳米线单光子探测器的组成及其工作过程 | 第20-21页 |
| 1.3.2 超导纳米线单光子探测器的机制 | 第21-25页 |
| 1.3.3 超导纳米线单光子探测器的各项性能指标 | 第25-32页 |
| 1.4 超导纳米线单光子探测器研究热点 | 第32-36页 |
| 1.4.1 大事记 | 第32-35页 |
| 1.4.2 超导纳米线单光子探测器亟待解决的问题 | 第35-36页 |
| 1.5 本论文的主要工作 | 第36-38页 |
| 参考文献 | 第38-52页 |
| 第二章 基于特殊掺杂的超导铌薄膜材料的纳米线单光子探测器 | 第52-82页 |
| 2.1 背景介绍 | 第52-53页 |
| 2.2 工艺设计 | 第53-54页 |
| 2.3 工艺制备 | 第54-58页 |
| 2.3.1 薄膜生长 | 第54-55页 |
| 2.3.2 电子束曝光 | 第55页 |
| 2.3.3 反应离子刻蚀 | 第55-56页 |
| 2.3.4 电极生长及后续步骤 | 第56-58页 |
| 2.4 Nb~*-SNSPD的测试系统 | 第58-61页 |
| 2.4.1 光路系统 | 第58-59页 |
| 2.4.2 电路系统 | 第59页 |
| 2.4.3 低温系统 | 第59-61页 |
| 2.5 Nb~*薄膜性能 | 第61-63页 |
| 2.5.1 Nb~*薄膜的超导转变温度 | 第61-62页 |
| 2.5.2 Nb~*薄膜的超导转变宽度 | 第62页 |
| 2.5.3 不同厚度的Nb~*薄膜 | 第62-63页 |
| 2.6 Nb~*-SNSPD性能 | 第63-77页 |
| 2.6.1 直流特性 | 第64-66页 |
| 2.6.2 光响应 | 第66-67页 |
| 2.6.3 计数率 | 第67-68页 |
| 2.6.4 光灵敏度 | 第68-69页 |
| 2.6.5 响应带宽和截止波长 | 第69-71页 |
| 2.6.6 系统探测效率 | 第71页 |
| 2.6.7 闩锁效应研究 | 第71-72页 |
| 2.6.8 Nb~*-SNSPD的温度特性 | 第72-77页 |
| 2.7 本章小结 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 第三章 基于光学谐振腔的红外宽带超导纳米线单光子探测器 | 第82-101页 |
| 3.1 背景介绍 | 第82页 |
| 3.2 工艺设计 | 第82-83页 |
| 3.3 工艺制备 | 第83-87页 |
| 3.3.1 衬底选择和超导薄膜制备 | 第83-84页 |
| 3.3.2 电极及套刻标记制备 | 第84-85页 |
| 3.3.3 纳米线制备 | 第85-86页 |
| 3.3.4 介质层和反射层的制备 | 第86-87页 |
| 3.4 腔参数仿真和优化 | 第87-91页 |
| 3.5 探测器的性能 | 第91-97页 |
| 3.5.1 直流特性 | 第91-92页 |
| 3.5.2 鉴别电平 | 第92-93页 |
| 3.5.3 探测效率 | 第93-95页 |
| 3.5.4 响应带宽 | 第95-96页 |
| 3.5.5 时间抖动和品质因素 | 第96-97页 |
| 3.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-101页 |
| 第四章 金纳米颗粒等离子激元增强的超导纳米线单光子探测器 | 第101-117页 |
| 4.1 背景介绍 | 第101-102页 |
| 4.2 工艺设计 | 第102页 |
| 4.3 制备工艺 | 第102-105页 |
| 4.4 仿真 | 第105-108页 |
| 4.5 测试系统和性能表征 | 第108-113页 |
| 4.5.1 测试系统 | 第108-109页 |
| 4.5.2 直流特性 | 第109-110页 |
| 4.5.3 探测效率和响应带宽 | 第110-113页 |
| 4.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 参考文献 | 第114-117页 |
| 第五章 总结和展望 | 第117-119页 |
| 5.1 总结 | 第117页 |
| 5.2 展望 | 第117-119页 |
| 博士期间发表的学术论文和申请专利 | 第119-122页 |
| 致谢 | 第122-124页 |
