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什么是光子
光量子,簡稱光子(photon),是傳遞電磁相互作用的基本粒子,在1905年由愛因斯坦提出,1926年由美國物理化學(xué)家吉爾伯特·路易斯正式命名。 光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認(rèn)為是電磁相互作用的媒介子。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,維持恒定溫度的熱沉,以及吸收體和熱沉之間的弱熱連接。光子靜止質(zhì)量為零。光子以光速運動,并具有能量、動量、質(zhì)量。
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單光子探測器研究新進(jìn)展
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到利用單個光子的量子態(tài)載運信息和進(jìn)行計算.因此,、靈敏地探測單個光子是量子計量、量子通信、非線性光學(xué)等量子信息科學(xué)研究中基礎(chǔ)的技術(shù)之一.超導(dǎo)納米線單光子探測器(SNSPD)是一種新型單光子檢測器,具有暗計數(shù)低、探測速率高、檢測頻譜寬等優(yōu)點,在眾多領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用.該進(jìn)展涵蓋了超導(dǎo)單光子探測器的工作機(jī)制和理論模型,有兼容4inch硅工藝的SNSPD器件的關(guān)鍵技術(shù)工藝,如器件設(shè)計、材料結(jié)構(gòu)、制備工藝和封裝技術(shù)等.研制的超導(dǎo)單光子探測器,在1550nm波段,系統(tǒng)的單光子檢測達(dá)到75%,暗計數(shù)小于100cps,與國際水平相當(dāng).在不斷提高SNSPD性能研究的同時,還開展了利用SNSPD進(jìn)行光子數(shù)分辨的研究,以及將其應(yīng)用于光時域反射儀(OTDR)中,進(jìn)行長距離光纖狀態(tài)的分析和檢測研究.
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單光子探測器探測方法
高分辨率的光譜測量:
利用單光子探測技術(shù),可極大提高光譜測量的靈敏度和準(zhǔn)確性,靈敏度提高3-4個數(shù)量級,可實現(xiàn)對微量物質(zhì)成分的光譜分析,使化學(xué)成分檢測和安全檢查等系統(tǒng)達(dá)到超高靈敏度。
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