單光子探測(cè)儀的介紹

單光子探測(cè)技術(shù)，是近些年剛剛起步的一種新式光電探測(cè)技術(shù)，其原理是利用新式光電效應(yīng)，可對(duì)入射的單個(gè)光子進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)極微弱目標(biāo)信號(hào)的探測(cè)。調(diào)節(jié)x值，可將探測(cè)器的峰值響應(yīng)波長(zhǎng)選擇在1～30微米之間任何一個(gè)波長(zhǎng)上,其中x=0。單光子探測(cè)是一種極微弱光探測(cè)法，它所探測(cè)的光的光電流強(qiáng)度比光電檢測(cè)器本身在室溫下的熱噪聲水平(10^-14W)還要低，用通常的直流檢測(cè)方法不能把這種湮沒(méi)在噪聲中的信號(hào)提取出來(lái)。

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單光子探測(cè)——光譜測(cè)量

單光子探測(cè)器可以對(duì)單個(gè)光子進(jìn)行探測(cè)和計(jì)數(shù)，在許多可獲得的信號(hào)強(qiáng)度僅為幾個(gè)光子能量級(jí)的新興應(yīng)用中，單光子探測(cè)器可以一展身手。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(jìn)展。利用單光子探測(cè)技術(shù)，可極大提高光譜測(cè)量的靈敏度和準(zhǔn)確性，靈敏度提高3-4個(gè)數(shù)量級(jí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)微量物質(zhì)成分的光譜分析，使化學(xué)成分檢測(cè)和安全檢查等系統(tǒng)達(dá)到超高靈敏度。

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應(yīng)用于單光子探測(cè)的超導(dǎo)微波動(dòng)態(tài)電感探測(cè)器

北京和力達(dá)科技有限公司主要提供極弱光檢測(cè)及檢測(cè)相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)用和提供服務(wù)，我們具有專(zhuān)業(yè)的業(yè)務(wù)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為您提供快速而周到的產(chǎn)品應(yīng)用和定制服務(wù)。下面為您分享一下信息。

微波動(dòng)態(tài)電感探測(cè)器是利用低能隙超導(dǎo)材料制成具有高Q值的微波共面波導(dǎo)諧振器,藉由光子破壞Cooper Pairs造成電路中動(dòng)態(tài)電感的改變進(jìn)而影響諧振器特性的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)單光子探測(cè)。超導(dǎo)紅外單光子探測(cè)器其基于超導(dǎo)NbN薄膜材料的紅外單光子探測(cè)器,以及其相應(yīng)的檢測(cè)電路和光路系統(tǒng)等,并將該探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于波長(zhǎng)為1550nm的光子探測(cè)。它特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能使其在陣列集成應(yīng)用中展現(xiàn)出比較大的優(yōu)越性,所以在宇宙天文探測(cè)領(lǐng)域尤其是在宇宙微波背景輻射探測(cè)方面具有巨大應(yīng)用價(jià)值,而且現(xiàn)已在一些相關(guān)任務(wù)中發(fā)揮重要作用。

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單光子探測(cè)儀的材料

超導(dǎo)TES單光子探測(cè)器本質(zhì)上屬于熱探測(cè)器的一種。典型的熱探測(cè)器包括吸收能量的吸收體，測(cè)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(cè)器的核心是由一層生長(zhǎng)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。從而有了多通道單光子探測(cè)方法實(shí)現(xiàn)光子數(shù)分辨探測(cè),從而提高探測(cè)系統(tǒng)飽和計(jì)數(shù)率,提高抑制背景噪聲能力。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(chēng)為“熱電子”效應(yīng).作為單光子探測(cè)器使用時(shí)，超導(dǎo)薄膜中的電子系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)了熱探測(cè)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(cè)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(cè)器所需要的弱熱連接。

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