Kall förstärkning och fiberkoppling av en superledande nanotråds enfoton-detektor

Single-photon detectors are an essential tool for quantum photonics: one can harness the quantum properties of single photons for quantum communication as well as use the detectors in low illumination applications.Superconducting nanowire single-photon detectors offer high detection efficiency over a widerange of wavelengths, low dark counts, and a good timing resolution compared to single-photonavalanche diodes.The goal of this master thesis is to fabricate SNSPDs and to design a mount for an opticalfiber onto the SNSPD that can be fabricated inside the nanofabrication facility of KTH. Anamplification stage was designed to be placed inside the cryostat to lower the time uncertaintyof the detection peaks. We designed the fiber mount and the SNSPD using only lithographic processes. We designed a low-noise amplification and biasing system inside the cryostat to lower the amplifier noise compared to amplification at room temperature.Enstaka fotondetektorer är ett viktigt verktyg för kvantfotonik: man kan utnyttja kvantegenskaperna hos enstaka fotoner för kvantkommunikation samt använda detektorerna i låg belysning.Supraledande nanotrådsdetektorer för enstaka fotoner erbjuder hög detektionseffektivitet överett brett spektralområde, låga sannolikhet för falska detektioner och en god tidsupplösningjämfört med enfotoniga lavindioder. Målet med detta examensarbete är att tillverka SNSPD:er(Superconducting Nanowire Photon Detector) och att utforma ett fäste för en optisk fiber påSNSPD:n som kan tillverkas i KTH:s nanofabrikationsanläggning. Ett förstärkningssteg utformades för att placeras inuti kryostaten för att minska tidsosäkerheten av detektionstopparna.Vi utformade fiberfästet och SNSPD:n med hjälp av enbart litografiska processer. Vi konstruerade ett förstärkningssystem och applicerade en spänning över SNSPD:n med lågt brus inne i kryostaten för att sänka förstärkarbruset jämfört med förstärkning vid rumstemperatur