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發布時間:2020-08-19 19:50  
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光電探測器的歷史發展
1873年,英國發現硒的光電導效應,但是這種效應長期處于探索研究階段,未獲實際應用。隨著半導體的發展,各種新的光電導材料不斷出現。在可見光波段方面,到50年代中期,性能良好的硒化鎘光敏電阻和紅外波段光電探測器都已投入使用。60年代初,中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導探測器。這些脈沖經放大器放大后,加在甄別器的輸入器上,甄別器濾除部分噪音脈沖,只允許那些和光輻射功率成正比的脈沖通過,并送入計數器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。 工作原理和特性 光電導效應是內光電效應的一種。
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單光子探測器的相關介紹
單光子探測是一種極微弱光探測法,它所探測的光的光電流強度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平還要低,用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。單光子計數方法利用弱光照射下光子探測器輸出電信號自然離散的特點,采用脈沖甄別技術和數字計數技術把極其弱的信號識別并提取出來。至于優點和缺點,顯然優點是能測很微弱的信號,缺點是啥就不知道樓主想問啥了,能測弱光,強光自然就不太行了,很容易飽和。這種技術與模擬檢測相比,有受外界因素影響小、信噪比高、線性動態區范圍大、可實現數字數據處理等優點。
超導單光子探測技術
單光子探測是弱光測量技術的核心,在量子信息、物理、生物、化學和天文學領域具有關鍵性的作用。傳統以光電倍增管或雪崩二極管為基礎的單光子探測器的低靈敏度和高暗計數限制了信噪比的提高,低計數率限制了測量速度和動態范圍。單光子探測技術在高分辨率的光譜測量、非破壞性物質分析、高速現象檢測、精密分析、大氣測污、生物發光、高能物理、天文測光、光時域反射(OTDR)、量子密鑰分發系統(QKO)等領域有著廣泛的應用。以超導材料作為光敏感器件的單光子探測技術,其量子效率、暗計數率和計數率遠高于傳統的單光子探測器,它們的出現勢必給單光子測量相關學科帶來巨大影響。
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什么是單光子計數
光本身就是以光子的型式輸出。當光信號很強的時候,無數個光子同時到達探測器,形成了電流;當光信號很微弱時,光子就是一個個的到達探測器,在信號就會形成一個個光脈沖。如果能夠檢測光脈沖的到來,并進行光子計數,就可以實現對微弱光信號的測量。
至于優點和缺點,顯然優點是能測很微弱的信號,缺點是啥就不知道樓主想問啥了,能測弱光,強光自然就不太行了,很容易飽和。
以前主要用光電倍增管做光子計數器,因為增益大比較容易實現,但是量子效率低;用雪崩二極管量子,但是增益比較低,比較難實現,當然也可能這幾年技術進步了,用得也多了起來。
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