单光子探测——光纤传感

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，单光子探测器可以一展身手。

光纤传感工作频带宽、动态范围大、适合遥测遥控、可低损耗传输，利用单光子探测技术可极大地提高光纤传感的灵敏度和监控长度，对输油管道和海底光缆的安全监控、大型建筑的火灾报警、海岸线或边境安全等领域具有重大意义。

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应用于单光子探测的超导微波动态电感探测器

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微波动态电感探测器是利用低能隙超导材料制成具有高Q值的微波共面波导谐振器,藉由光子***Cooper Pairs造成电路中动态电感的改变进而影响谐振器特性的原理来实现单光子探测。并且,强背景光计数使探测系统的信噪比急剧恶化,无法有效甄别信号光子。它特殊的结构和优良的性能使其在阵列集成应用中展现出比较大的优越性,所以在宇宙天文探测领域尤其是在宇宙微波背景辐射探测方面具有巨大应用价值,而且现已在一些相关任务中发挥重要作用。

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光电探测器的分类与应用

光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。光电探测器件的应用选择，探测器结构实际上是应用时的一些事项或要点。光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极（称为打拿极）。在很多要求不太严格的应用中，可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下，选用某种器件会更合适些。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时，采用光电倍增管，因为其放大倍数可达10^4～10^8以上，这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量，使得对探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此，在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面，光电倍增管得到广泛应用。

单光子厂家——单光子源介绍

2019年08月，中科院院士、中国科学技术大学教shou潘建伟与陆朝阳、霍永恒等人领衔，和多位国内及德国、丹麦学者合作，在国际上头次提出一种新型理论方案，在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和率的单光子源，为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础。光学量子信息技术所需要的完好单光子源，要同时满足确定性偏振、高纯度、高全同性和率这4个几乎相互矛盾的严苛条件。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。从2000年以来，美国加州大学等相继在单光子源研究方向取得进展，但其品质还不能满足实用化需要。2013年以来，我国潘建伟、陆朝阳等人在国际上首创了量子点脉冲共振激发技术，开始引单光子源的发展。但要实现完好的单光子源，还有两个重大技术难题需要逾越：一是量子点会随机发射两种偏振的光子，二是共振激发需要消除背景激光。