由于W薄膜对光的反射和透射作用，超导WTES单光子探测器对1550nm光子的吸收效率仅在20%左右.为了提高探测器的吸收效率，美国国家标准与技术研究院（NIST）的Rosenberg等首先提出使用光学谐振腔来提高W薄膜对光的吸收效率。他们设计的光学谐振腔叠层结构从下到上分别为金（Au）薄膜反射镜（对光的反射率>98%），厚度为1/4波长的二氧化硅（SiO2）层，W薄膜和氮化硅（SiNx）增透层。通过仿真优化每一层的厚度，得到了使W薄膜对1550nm光子吸收效率超过97%的光学谐振腔。测试得到集成该谐振腔的W薄膜对1200—2400nm波长范围内光子的反射率曲线及对应的仿真曲线，图中的纵坐标为反射率，吸收效率与反射率之和等于1.
在这些研究结果的基础上，Rosenberg等<52>在2005年制备出了第一个集成有光学谐振腔的超导TES单光子探测器。该探测器采用的是WTES，集成的是面向1550nm光子的谐振腔。（a）给出了他们制备的集成光学谐振腔的四个单光子探测器的照片和器件的剖面示意图，其中谐振腔采用Al薄膜反射镜和α-Si增透层。为了使W薄膜的Tc值重复稳定，在W薄膜生长前后各添加了一层10nm厚的α-Si薄膜。对不同尺寸探测器基本性能的测试表明，光学谐振腔结构的增加并没有影响到器件的基本特性，如TES的超导转变特性，器件的响应速度和能量分辨等。将一个集成有上述谐振腔，Tc值为110mK，面积为25m×25m的WTES单光子探测器放入光学测试系统，并使用1550nm光脉冲在不同光功率水平下测试系统的探测效率<54>.测试得到的系统探测效率不随入射光功率水平的变化而变化，其平均值为88.6%.将光路中光损失及探测器吸收效率考虑进来，这个探测效率测量值与计算得到的理论值相符合。
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