單光子探測原理

單光子探測將單光子激發(fā)的單個光電子信號放大，通過脈沖甄別和數(shù)字計(jì)數(shù)等技術(shù)識別提取極弱光電子信號，達(dá)到光電探測的超靈敏極限。半導(dǎo)體光子型探測器的性能在很大程度上取決于制備探測器所用的半導(dǎo)體材料。率單光子測控由于其巨大科研價值和重要戰(zhàn)略地位已成為近年國際上活躍的前沿領(lǐng)域之一，不僅是現(xiàn)代信息科學(xué)、精密測量、量子技術(shù)、超靈敏探測等高新技術(shù)的迫切需要，其自身迅猛發(fā)展帶來了系列化原理和概念的突破，已形成一個新學(xué)科分支：單光子測控物理學(xué)，表面等離子激元學(xué)、紅外光子學(xué)等以及相關(guān)高新技術(shù)發(fā)展。

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單光子探測器介紹

通過量子阱的子帶躍遷光吸收改變自身帶電狀態(tài)來調(diào)控另一個量子阱中的二維電子橫向輸運(yùn)特性,從而產(chǎn)生可探測的電導(dǎo)變化。光電探測器光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。這種雙量子阱電容耦合的結(jié)構(gòu)具有很高的非線性放大系數(shù),從而具有很高的探測效率,響應(yīng)波長可以從遠(yuǎn)紅外設(shè)計(jì)至THz波段。針對器件特性設(shè)計(jì)增益可調(diào)讀出電路,進(jìn)一步研制成工業(yè)級微型光譜儀。

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單光子探測儀的材料

超導(dǎo)TES單光子探測器本質(zhì)上屬于熱探測器的一種。為了保持半導(dǎo)體光子型探測器的正常工作，常把探測器置于低溫容器（杜瓦瓶）中，或用微型致冷器使探測器達(dá)到較低的工作溫度。典型的熱探測器包括吸收能量的吸收體，測量溫度變化的溫度計(jì)，維持恒定溫度的熱沉，以及吸收體和熱沉之間的弱熱連接。測器的核心是由一層生長在硅襯底上、尺寸在20 m×20 m左右、厚度為幾十納米的超導(dǎo)薄膜。在薄膜的兩端施加恒定電壓，由于低溫下薄膜中電子與聲子之間的弱熱耦合作用，焦耳熱功率的存在使薄膜電子系統(tǒng)的溫度Te高于聲子系統(tǒng)的溫度Tp，這被稱為“熱電子”效應(yīng).作為單光子探測器使用時，超導(dǎo)薄膜中的電子系統(tǒng)同時承擔(dān)了熱探測器的吸收體和TES溫度計(jì)的雙重功能。由于薄膜中聲子系統(tǒng)與硅襯底之間較強(qiáng)的熱耦合作用，聲子系統(tǒng)的溫度等于硅襯底的溫度(Tp=Tb)，聲子系統(tǒng)充當(dāng)了熱探測器中的熱沉。薄膜電子系統(tǒng)和聲子系統(tǒng)之間的弱熱耦合構(gòu)成了熱探測器所需要的弱熱連接。

北京和力達(dá)科技有限公司主營極弱光檢測，單光子探測器，熒光壽命分析儀，激光驅(qū)鳥器等。歡迎新老客戶的蒞臨。

   單光子探測器技術(shù)

 近年來，以量子密鑰分配為代表的各種量子信息技術(shù)應(yīng)用獲得了飛速發(fā)展，這些應(yīng)用對單光子探測器的性能提出了非?？量痰囊?，以光電倍增管和雪崩光電二極管為代表的傳統(tǒng)單光子探測器件已經(jīng)無法滿足需求。采樣保持器是指在邏輯電平的控制下處于“采樣”或“保持”兩種工作狀態(tài)的電路，在采樣狀態(tài)下，電路的輸出跟蹤輸入模擬信號，在保持狀態(tài)下，電路的輸出保持著前一次采樣結(jié)束時刻的瞬時輸入模擬信號，直到進(jìn)入下一次采樣狀態(tài)為止。在此背景下，出現(xiàn)了以超導(dǎo)單光子探測器為代表的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)的提升。

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