TY  - THES
AB  - Die Integration optischer Bauteile mit hoher Präzision und Genauigkeit wird für künftige Quantenanwendungen in den Bereichen der Kommunikation und Sensorik unerlässlich sein. Dafür benötigen wir verlustarme Wellenleiter, Erzeugung von Quantenzuständen, aktive Modulation und Einzelphotonendetektion. In dieser Arbeit präsentiere ich die Herstellung von Bauteilen für jedes Element dieser Liste in Titan-eindiffundiertem Lithiumniobat (Ti:LN) mittels maskenloser optischer Lithografie. Mit einem einzigem Lithografiesystem können wir Strukturen, deren Größen sich über sechs Größenordnungen erstrecken (von hunderten Nanometern bis zu mehreren Zentimetern), herstellen. Wir demonstrieren verlustarme Wellenleitung, periodische Polung, elektrooptische Modulation und supraleitenden Einzelphotonendetektoren (SNSPDs) auf Silizium mit Mikrometerbreite. Die Vielseitigkeit, die durch den Einsatz einer maskenlosen Lithografie gewonnen wird, trägt dazu bei, Anwendungen im Bereich der Quantenkommunikation und Sensorik voranzutreiben. Während die Herstellung von SNSPDs auf Lithiumniobat eine Herausforderung bleibt, haben wir mehrere der in Ti:LN realisierten Bauteile kombiniert, um eine erste Implementierung der Homodyne-Detektion mit Off-Chip SNSPDs zu zeigen. Die Interferenz mit dem Vakuum zeigte, dass der Detektor als linearer Detektor verwendet werden kann und dass das Signal durch Schrotrauschen limitiert ist. Wir haben festgestellt, dass die Lokaloszillatorleistung um 49 dB reduziert werden kann, bevor der Detektor nicht mehr schrotrauschbegrenzt ist. Dies ist der bisher größte gemessen Bereich. Die Ergebnisse zeigen die vielseitige Verwendbarkeit dieser Detektoren zur Erforschung des Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts.
AU  - Protte, Maximilian
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1783
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 24.07.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (II, 145 Seiten)
T2  - Department Physik
TI  - Building Blocks for Integrated Homodyne Detection with Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors
TT  - Bausteine für die integrierte Homodyn-Detektion mit supraleitenden Nanodraht-Einzelphotonendetektoren
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-45455
Y2  - 2026-02-08T23:01:09
ER  -