单光子探测仪

单光子探测器可以对单个光子进行探测和计数，在许多可获得的信号强度仅为几个光子能量级的新兴应用中。利用单光子探测技术，可极大提高光谱测量的灵敏度和准确性，灵敏度提高3-4个数量级，可实现对微量物质成分的光谱分析，使化学成分检测和安全检查等系统达到超高灵敏度。该设计适用于1550nm光通信波段,基于InGaAs雪崩光电二极管(InGaAs-APD)单光子探测器的功能结构、特性参数及工作方式。单光子探测是一种极微弱光探测法，它所探测的光的光电流强度比光电检测器本身在室温下的热噪声水平(10^-14W)还要低，用通常的直流检测方法不能把这种湮没在噪声中的信号提取出来。光子计数组成部分：光子计数器主要由光电倍增管、放大器、甄别器和计数器组成。

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单光子探测器的性能分析

以InGaAsP/InP雪崩光电二极管(APD)为核心器件的红外单光子探测技术,在量子信息技术领域的广泛应用,使其成为近年的研究热点。近些年，随着量子力学和信息科学的发展，诞生了一门新的学科分支—量子信息科学。根据InGaAsP/InPAPD在红外通信波段实现单光子探测的要求和特点,通过APD的门控电路和实验结果分析,探讨了门模式下各种参数与暗计数率、量子效率、量子误码率、信号传输速率之间的关系,为门模参数的选择提供依据。结果表明:偏置电压的大小、门脉冲宽度和周期的选择,对提高探测器性能起着关键的作用。

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光子型探测器

光子型探测器（ photon detector） 利用外光电效应或内光电效应制成的辐射探测器，也称光电型探测器。探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号，常用于探测红外辐射和可见光。半导体光子型探测器的性能在很大程度上取决于制备探测器所用的半导体材料。红外变像管是一种红外-可见图像转换器,它由光电阴极、阳极和一个简单的电子光学系统组成。本征半导体材料比掺杂半导体材料更加有用。本征半导体材料既能用来制作光导型探测器，又能制做光伏型探测器；而掺杂半导体只能做成光导型探测器。截止波长较长的半导体光子型探测器，大多数必须在较低温度下工作，如77K，38K或4.2K。同一探测器在室温下的探测率明显低于低温下的探测率。为了保持半导体光子型探测器的正常工作，常把探测器置于低温容器（杜瓦瓶）中，或用微型致冷器使探测器达到较低的工作温度。

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红外单光子探测器

单光子探测器是一款在量子光学、生物光学、激光测距等科研领域广泛应用的仪器。近年来，随着量子密码的发展，单光子探测器作为单光子水平微弱信号检测仪器，成为量子信号光电转换的核心设备。碲镉材料还具有介电常数小，热膨胀系数小，电子迁移率高等优点，适宜于制作高性能、多用途和新颖结构的光子型探测器。 WT-SPD系列红外单光子探测器是在量子密码通信系统基础上衍生设计的低成本、低暗计数率、高稳定性的光电仪器。设备使用InGaAs雪崩二极管作为光敏元件，除采用门控技术、死时间***等一系列国际通用...

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