单光子探测原理

单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。率单光子测控由于其巨大科研价值和重要战略地位已成为近年国际上活跃的前沿领域之一，不仅是现代信息科学、精密测量、量子技术、超灵敏探测等高新技术的迫切需要，其自身迅猛发展带来了系列化原理和概念的突破，已形成一个新学科分支：单光子测控物理学，表面等离子激元学、红外光子学等以及相关高新技术发展。

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单光子探测技术

入射的光子信号打到光电倍增器件上产生光电子，然后经过倍增系统倍增产生电脉冲信号，称为单光子脉冲。脉冲幅度较小的脉冲是探测器噪声；脉冲幅度较大的是单光电子峰。 为鉴别电平，用它来把高于 的脉冲鉴别输出，从而实现单光子计数。

单光子探测技术普遍用于通信，单光子探测器报价，量子信息，荧光和拉曼光谱学等领域，特别是量子信息技术和微光探测技术关键的器件之一。

单光子探测器研究新进展

现代科学技术已经发展到利用单个光子的量子态载运信息和进行计算.因此，、灵敏地探测单个光子是量子计量、量子通信、非线性光学等量子信息科学研究中基础的技术之一.超导纳米线单光子探测器(SNSPD)是一种新型单光子检测器，具有暗计数低、探测速率高、检测频谱宽等优点，在众多领域存在潜在应用.该进展涵盖了超导单光子探测器的工作机制和理论模型，有兼容4inch硅工艺的SNSPD器件的关键技术工艺，如器件设计、材料结构、制备工艺和封装技术等.研制的超导单光子探测器，在1550nm波段，系统的单光子检测达到75%，暗计数小于100cps，与国际水平相当.在不断提高SNSPD性能研究的同时，还开展了利用SNSPD进行光子数分辨的研究，以及将其应用于光时域反射仪(OTDR)中，进行长距离光纤状态的分析和检测研究.

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