單光子探測電路設(shè)計(jì)

基于門控制模式的雪崩抑制方法,對工作波長為1.31μm的單光子探測器件InGaAs/InP雪崩光電二極管的高壓電源和單光子信號檢測電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),同時對設(shè)計(jì)中所涉及的關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。在此背景下,出現(xiàn)了以超導(dǎo)單光子探測器為代表的新型低溫單光子探測器件,其性能比現(xiàn)有商用單光子探測器有了本質(zhì)性的提升。通過巧妙設(shè)計(jì)脈沖發(fā)生器的單穩(wěn)態(tài)電路等效地實(shí)現(xiàn)了直流電平疊加脈沖的'光子門',通過使用跨阻前置放大器和精密比較甄別器等能在一定程度上提高探測的靈敏度。

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光電探測器的分類與應(yīng)用

光電探測器能把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這樣，當(dāng)光點(diǎn)從器件一端掃到另一端時所產(chǎn)生的光生載流子可以同步地累積在一起，并進(jìn)入信號讀出區(qū)。根據(jù)器件對輻射響應(yīng)的方式不同或者說器件工作的機(jī)理不同，光電探測器可分為兩大類：一類是光子探測器；另一類是熱探測器。光電探測器件的應(yīng)用選擇，探測器結(jié)構(gòu)實(shí)際上是應(yīng)用時的一些事項(xiàng)或要點(diǎn)。在很多要求不太嚴(yán)格的應(yīng)用中，可采用任何一種光電探測器件。不過在某些情況下，選用某種器件會更合適些。例如，當(dāng)需要比較大的光敏面積時，可選用真空光電管，因其光譜響應(yīng)范圍比較寬，故真空光電管普遍應(yīng)用于分光光度計(jì)中。當(dāng)被測輻射信號微弱、要求響應(yīng)速度較高時，采用光電倍增管，因?yàn)槠浞糯蟊稊?shù)可達(dá)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(nèi)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(tǒng)計(jì)變化。因此，在天文學(xué)、光譜學(xué)、激光測距和閃爍計(jì)數(shù)等方面，光電倍增管得到廣泛應(yīng)用。

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什么是單光子計(jì)數(shù)

光本身就是以光子的型式輸出。當(dāng)光信號很強(qiáng)的時候，無數(shù)個光子同時到達(dá)探測器，形成了電流；當(dāng)光信號很微弱時，光子就是一個個的到達(dá)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(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對微弱光信號的測量。

至于優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，顯然優(yōu)點(diǎn)是能測很微弱的信號，缺點(diǎn)是啥就不知道樓主想問啥了，能測弱光，強(qiáng)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(jì)數(shù)器，因?yàn)樵鲆娲蟊容^容易實(shí)現(xiàn)，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(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可能這幾年技術(shù)進(jìn)步了，用得也多了起來。

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單光子計(jì)數(shù)器廠家——單光子源的相關(guān)介紹

單光子源是光學(xué)量子信息技術(shù)的核心資源。單光子探測器可對單個光子進(jìn)行探測和計(jì)數(shù)，在信號強(qiáng)度僅為幾個光子能量級的條件下，單光子探測器的作用十分巨大。一個好的單光子源需要同時滿足確定性偏振、高純度、高全同性和率等嚴(yán)苛條件。中國科大研究組從2013年起一直引ling單光子源的發(fā)展。然而，要實(shí)現(xiàn)好的單光子源，還存在著兩個懸而未決的難題：一是量子點(diǎn)會隨機(jī)發(fā)射兩種偏振的光子，二是共振激發(fā)需要消除背景激光。