單光子探測器廠家信息推薦“本信息長期有效”

什么是單光子探測儀

單光子探測器（SPD）是一種超低噪聲器件，增強的靈敏度使其能夠探測到光的能量量子——光子。單光子探測器可以對單個光子進行探測和計數，在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用中，單光子探測器可以一展身手。該設計適用于1550nm光通信波段,基于InGaAs雪崩光電二極管(InGaAs-APD)單光子探測器的功能結構、特性參數及工作方式。利用類似于人眼桿狀細胞的光探測機理，美國西北大學和伊利諾斯州大學的研究小組已經開發出了紅外單光子聚焦載流子增強傳感器（FOCUS）。該裝置有望在生物光子學、醫學影像、非破壞性材料檢查、國土安全與監視、軍事視覺與導航、量子成像以及加密系統等方面取得廣泛應用。

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單光子探測原理

單光子探測將單光子激發的單個光電子信號放大，通過脈沖甄別和數字計數等技術識別提取極弱光電子信號，達到光電探測的超靈敏極限。當被測輻射信號微弱、要求響應速度較高時，采用光電倍增管，因為其放大倍數可達10^4～10^8以上，這樣高的增益可使其信號超過輸出和放大線路內的噪聲分量，使得對探測器的限制只剩下光陰極電流中的統計變化。率單光子測控由于其巨大科研價值和重要戰略地位已成為近年國際上活躍的前沿領域之一，不僅是現代信息科學、精密測量、量子技術、超靈敏探測等高新技術的迫切需要，其自身迅猛發展帶來了系列化原理和概念的突破，已形成一個新學科分支：單光子測控物理學，表面等離子激元學、紅外光子學等以及相關高新技術發展。

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多通道單光子探測技術及應用

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單光子探測器是一種超靈敏的光電轉換器件,可以檢測光的微小能量單位-即單個光子。單光子探測器在微弱熒光檢測、天文觀測、量子通信、遙感等研究領域發揮著重要作用。但是,由于白光背景干擾,使得傳統的單光子探測器極易發生飽和甚至損壞。并且,強背景光計數使探測系統的信噪比急劇惡化,無法有效甄別信號光子。在量子通信系統中，通信波段單光子探測器是其中的核心器件，其性能直接決定了通信距離、通信速率等關鍵參數。白光噪聲在激光通信和測繪應用中尤為突出,成為限制單光子探測技術在這些領域廣泛應用的主要技術瓶頸。雖然,硅-雪崩二極管(SiAPD)單光子探測器發展成熟,在400-1000nm波段有良好的探測性能,但是仍舊存在飽和計數率低、無法分辨光子數、日盲紫外波段探測效率低等不足,在抑制白光背景方面仍需深入研究。從而有了多通道單光子探測方法實現光子數分辨探測,從而提高探測系統飽和計數率,提高抑制背景噪聲能力。基于FPGA控制的多通道單光子探測器模塊,將多路SiAPD集中封裝在同一模塊中,通過FPGA編程控制產生SiAPD主動抑制電路所需的抑制和重置邏輯信號,并且通過FPGA采集計數脈沖,完成光子數分辨探測,從而大幅提高了多通道探測器的集成性能。另一方面,日盲紫外波段在近地環境中處于近似暗室環境,發展日盲紫外波段單光子探測技術,有助于消除白光背景噪聲干擾。

單光子探測器探測方法

高分辨率的光譜測量：

利用單光子探測技術，可極大提高光譜測量的靈敏度和準確性，靈敏度提高3-4個數量級，可實現對微量物質成分的光譜分析，使化學成分檢測和安全檢查等系統達到超高靈敏度。

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