红外光子探测器的分类及特点

按光—电信号转换的不同原理，光子探测器分为光电导型、光伏型和光磁电型等。

光子探测器的特点是：光谱响应有选择性，只对短于某一特定波长的红外辐射有响应，这一特定波长称为截止波长（指在长波端）；响应速度快，比热探测器要高几个数量级，一般光电导探测器响应时间在微秒级，光伏探测器的响应时间在纳秒级或更快；探测灵敏度高，与热探测器相比，大约高出两个数量级；光电子在受到阳极加速的同时又受到电子光学系统的聚焦，当它们撞击在与阳极相连的磷光屏上时，便发出绿色的光像信号。探测器灵敏度与工作温度有关，工作温度降低，探测器灵敏度就能提高，有的光子探测器只能在低温工作，需要制冷条件。光子探测器大都是由化合物半导体材料制成，材料生长难度大，器件制造技术要求高，所以价格也比较贵，目前主要在军事上用于、远距离、快速目标的探测。但随着技术进步，工艺水平提高，价格降低，它们在民用中也占有一定市场，并具有广阔发展前景。

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单光子探测器技术

近年来，以量子密钥分配为代表的各种量子信息技术应用获得了飞速发展，这些应用对单光子探测器的性能提出了非常苛刻的要求，以光电倍增管和雪崩光电二极管为代表的传统单光子探测器件已经无法满足需求。在此背景下，出现了以超导单光子探测器为代表的的新型低温单光子探测器件，其性能比现有商用单光子探测器有了本质的提升。有关***认为，单光子探测技术能将现有的机载光电探测距离从几十公里提高到几千公里，势必带来机载目标探测系统的革命，极大地改变未来空天战场的作战方式。

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单光子探测器及量子密钥分配

量子密钥分配中的一项关键技术就是在其通信窗口实现单光子探测。单光子探测器的性能决定着量子密钥分配系统的性能。综述了单光子探测器的研究进展，讨论了量子密钥生成速率的安全判据及特点，分析了量子密钥分配的主要实验进展。的单光子探测器的研制，以及量子密钥分配方案的改进，极大地提高了量子密钥分配的速率和距离。从单光子数据采集系统在关联光子对探测实验中的测试结果来看,设计的应用程序可以满足实时显示采集数据及对数据进行相关计算和存储的设计要求。

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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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