单光子探测仪的介绍

单光子探测技术，是近些年刚刚起步的一种新式光电探测技术，其原理是利用新式光电效应，可对入射的单个光子进行计数，以实现对极微弱目标信号的探测。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。利用类似于人眼杆状细胞的光探测机理，美国西北大学和伊利诺斯州大学的研究小组已经开发出了红外单光子聚焦载流子增强传感器（FOCUS）。

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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。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。由于薄膜中声子系统与硅衬底之间较强的热耦合作用，声子系统的温度等于硅衬底的温度(Tp=Tb)，声子系统充当了热探测器中的热沉。

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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。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。单光子探测仪单光子探测器（SPD）是一种超低噪声器件，增强的灵敏度使其能够探测到光的能量量子——光子。

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单光子探测技术介绍

以实现对极微弱目标信号的探测。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。单光子探测器能够探测到光的很小能量量子——光子。单光子探测器可对单个光子进行探测和计数，在信号强度仅为几个光子能量级的条件下，单光子探测器的作用十分巨大。31μm的单光子探测器件InGaAs/InP雪崩光电二极管的高压电源和单光子信号检测电路进行了设计,同时对设计中所涉及的关键问题进行了分析。