单光子探测器相关知识

单光子探测器是***灵敏的微弱光测量仪器，在量子信息、激光雷达、光纤传感、生物荧光探测等领域有广泛的应用需求。在量子通信系统中，通信波段单光子探测器是其中的核心器件，其性能直接决定了通信距离、通信速率等关键参数。

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单光子探测器应用——光子源特性测试

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。光子源特性测试：随着量子物理技术，非线性技术和量子点技术的进步和发展，单光子源和光子纠缠源的开发需求日益增多，再这些设备的开发过程中，需要高灵敏度的检测手段来对其进行特性分析和测试，单光子计数器就是一种有效的手段。

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单光子探测仪的材料

超导TES单光子探测器本质上属于热探测器的一种。典型的热探测器包括吸收能量的吸收体，测量温度变化的温度计，维持恒定温度的热沉，以及吸收体和热沉之间的弱热连接。测器的核心是由一层生长在硅衬底上、尺寸在20 m×20 m左右、厚度为几十纳米的超导薄膜。在薄膜的两端施加恒定电压，由于低温下薄膜中电子与声子之间的弱热耦合作用，焦耳热功率的存在使薄膜电子系统的温度Te高于声子系统的温度Tp，这被称为“热电子”效应.作为单光子探测器使用时，超导薄膜中的电子系统同时承担了热探测器的吸收体和TES温度计的双重功能。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。薄膜电子系统和声子系统之间的弱热耦合构成了热探测器所需要的弱热连接。

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