光子型探測器原理

光子型探測器利用外光電效應(yīng)制成的光子型探測器是真空電子器件，如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。這些器件都包含一個對光子敏感的光電陰極，當(dāng)光子投射到光電陰極上時，光子可能被光電陰極中的電子吸收，獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子。在光電管中，光電子在帶正電的陽極的作用下運(yùn)動，構(gòu)成光電流。光電倍增管與光電管的差別在于，在光電倍增管的光電陰極與陽極之間設(shè)置了多個電位逐級上升并能產(chǎn)生二次電子的電極（稱為打拿極）。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。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞，發(fā)生倍增效應(yīng)，后形成較大的光電流信號。因此，光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。紅外變像管是一種紅外-可見圖像轉(zhuǎn)換器,它由光電陰極、陽極和一個簡單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽極加速的同時又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦，當(dāng)它們撞擊在與陽極相連的磷光屏上時，便發(fā)出綠色的光像信號。

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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。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。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞，發(fā)生倍增效應(yīng)，最后形成較大的光電流信號。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

產(chǎn)品是基于 雪崩二極管對弱光信號有極強(qiáng)的靈敏響應(yīng)原理， 將探測到的光子信號通過雪崩二極管的光 電轉(zhuǎn)換變成光電子信號， 經(jīng)由前置放大器變成電壓信號，再由模擬放大器，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器A/D 然后終將光子信號變成TTL 電平輸出以達(dá)到記錄和檢測光子數(shù)或者弱光能量的目的的探 測裝置。因此,高效、靈敏地探測單個光子是量子計(jì)量、量子通信、非線性光學(xué)等量子信息科學(xué)研究中最基礎(chǔ)的技術(shù)之一。

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