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申请/专利权人：南京大学

摘要：本发明公开了一种宽度渐变的超导纳米线光谱感知器件，该超导纳米线光谱感知器件包括光敏区和阻抗渐变区，光敏区包括宽度逐渐变化的光敏渐变线，阻抗渐变区包括集成于光敏渐变线的宽度较宽端的阻抗匹配渐变线。当偏置在恒定电流下，光敏渐变线中的电流密度随着宽度增加而逐渐减小，从而在空间上调控纳米线的局部效率，光子沿着光敏渐变线的探测概率正比于纳米线局部效率以及光子能量，同时，纳米线的宽度可控制正常态电阻生长的速度和最大值，通过阻抗匹配渐变线则实现对不同电阻值的读出。本发明通过在实验上观测到输入波长相关的独特的脉冲幅度分布，然后利用标定好的波长‑幅度映射矩阵和现有的重构算法就可以从幅度分布估计出入射光谱。

主权项：1.一种宽度渐变的超导纳米线光谱感知器件，其特征在于，所述超导纳米线光谱感知器件包括光敏区和阻抗渐变区，所述光敏区包括光敏渐变线，所述光敏渐变线为宽度逐渐变化的纳米线，其一端为宽度较宽端，另一端为宽度较窄端，所述超导纳米线光谱感知器件偏置在恒定电流下，所述光敏渐变线中的电流密度随着宽度增加而逐渐减小，用于在空间上调控纳米线的局部效率，光子沿着所述光敏渐变线的探测概率正比于纳米线局部效率和光子能量，同时局部纳米线吸收光子后产生的电阻区域的阻值同纳米线的宽度有关，所述阻抗渐变区包括阻抗匹配渐变线，所述阻抗匹配渐变线为宽度逐渐变化的纳米线，用于实现对不同电阻值的读出，将窄端的高阻抗Zh转化到宽端的低阻抗Zl，所述阻抗匹配渐变线集成于所述光敏渐变线的宽度较宽端；通过在实验上观测输入波长相关的脉冲幅度分布，利用标定好的波长-幅度映射矩阵和重构算法，从幅度分布估计出入射光谱，在没有噪声的理想情况下，所述超导纳米线光谱感知器件的光谱测量过程表示为： 其中，是第i个波长的强度；是第i个幅度区间的光子计数值；Φ是典型的波长-幅度映射矩阵；方程3的矩阵形式表示为：Φs＝y4；在极弱光情况下，测量矢量y受到Poisson噪声的影响，测量过程表示成：y～PoissonΦs#5其中，Poisson·表示泊松随机噪声；还包括光谱重构过程，通过预先标定好的波长-幅度映射矩阵Φ,并代入测量结果矩阵y，利用现有的重构算法求解方程5的反问题，从而获得未知光谱矩阵s。

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权利要求：

百度查询： 南京大学 一种宽度渐变的超导纳米线光谱感知器件