[发明专利]基于硅基刻蚀的超导光学探测器与光纤对准方法及装置

说明书

本申请涉及一种基于硅基刻蚀的超导光学探测器与光纤对准方法及装置。对第一基底进行刻蚀，制备光纤位置通孔，并在第一基底的表面制备多个间隔设置的第一标记。多个第一标记与光纤位置通孔之间形成相对位置关系。在第二基底的表面制备单光子吸收膜时，以第二基底作为超导单光子探测器的衬底，采用制备超导单光子探测器的制备工艺进行制备。此时，多个第二标记与单光子吸收膜之间形成相对位置关系，并和多个第一标记与光纤位置通孔的相对位置关系相同。进而，通过将多个第一标记与多个第二标记一一对应，即可实现将光纤位置通孔与单光子吸收膜的对准。从而，将光纤直接放置于光纤位置通孔中，即可实现与单光子吸收膜对准。

技术领域

本申请涉及光探测技术领域，特别是涉及一种基于硅基刻蚀的超导光学探测器与光纤对准方法及装置。

背景技术

超导光子探测器相比较于传统半导体光子探测器，具有高量子效率，出色的光子数分辨能力及能量分辨能力，且其暗计数率几乎忽略不计。超导光子探测器广泛的用于天文探测，量子通讯，生物荧光传感等领域。由于其高量子效率，其在单光子计量方面是理想的光子探测器。

其中，超导单光子探测器的关键参数是量子效率，对量子效率影响最大的因素是光纤与探测器光子吸收结构的耦合效率，光纤与吸收结构对准的越准，耦合效率越高，光子被吸收的几率更好，吸收率高。因此，非常需要可靠的对准装置以及对准方法，实现对光纤与超导单光子探测器的对准。

然而，传统的对准方法采用红外显微镜成像装置结合三维移动平台实现对准。此时需要将红外成像显微镜与三维移动平台相互移动彼此配合才能实现对准。从而，导致对准过程操作复杂，需要多次不断重复操作才能实现，使得超导光子探测器的光子探测效率偏低。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于硅基刻蚀的超导光学探测器与光纤对准方法及装置。

本申请提供一种基于硅基刻蚀的超导光学探测器与光纤对准方法，包括：

提供第一基底与第二基底；

于所述第一基底的第一表面制备光纤位置通孔与多个第一标记；

于所述第二基底的第三表面制备单光子吸收膜与多个第二标记；

根据多个所述第一标记与多个所述第二标记，将所述光纤位置通孔与所述单光子吸收膜进行对准；

将光纤放置于所述光纤位置通孔，并与所述单光子吸收膜对准。

在一个实施例中，根据多个所述第一标记与多个所述第二标记，将所述光纤位置通孔与所述单光子吸收膜进行对准的步骤之后，所述对准方法还包括：

在低于120℃的环境下，将所述第一基底与所述第二基底进行阳极键合。

在一个实施例中，所述第一基底具有与所述第一表面相对设置的第二表面；

根据多个所述第一标记与多个所述第二标记，将所述光纤位置通孔与所述超导单光子探测器进行对准，步骤包括：

将所述第一基底移动至所述第二基底，并将所述第二表面与所述第三表面相对；

将多个所述第一标记与多个所述第二标记一一对应放置，将所述光纤位置通孔与所述单光子吸收膜进行对准。

在一个实施例中，多个所述第一标记分别与所述光纤位置通孔之间的多个距离值构成第一等差数列。

在一个实施例中，多个所述第二标记分别与所述单光子吸收膜之间的多个距离值构成所述第一等差数列。

在一个实施例中，所述第一标记为多边形通孔，所述第二标记为多边形凸起结构，所述多边形通孔与所述多边形凸起结构对应设置。

在一个实施例中，所述对准方法还包括：