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。但單光子探測(cè)系統(tǒng)極高的探測(cè)靈敏度，即使對(duì)F－22、B－2這樣的隱身飛機(jī)，作用距離也可達(dá)到幾百到幾千公里，可在極遠(yuǎn)距離上發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)，使其“無(wú)處遁形”。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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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).通過(guò)實(shí)驗(yàn)和計(jì)算分析了該器件的動(dòng)態(tài)電感、光響應(yīng)、暗計(jì)數(shù)、脈沖重復(fù)速率和量子效率等參數(shù).分析表明,該探測(cè)系統(tǒng)可用于紅外單光子計(jì)數(shù),具有暗計(jì)數(shù)低、重復(fù)速率快等特點(diǎn),在眾多鄰域具有重要的應(yīng)用前景.

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QDRTD單光子探測(cè)技術(shù)

量子信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)單光子探測(cè)器提出了更高的性能要求，新型的量子點(diǎn)單光子探測(cè)器展現(xiàn)出了很好的性能和發(fā)展?jié)摿?。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。研究了一種基于量子點(diǎn)共振隧道二極管（QDRTD）的單光子探測(cè)器，介紹了QDRTD的基本結(jié)構(gòu)和原理，重點(diǎn)對(duì)其內(nèi)部電子傳輸特性和，一y特性進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可滿(mǎn)足單光子探測(cè)中多種波長(zhǎng)選擇的需求，為QDRTD多波長(zhǎng)單光子探測(cè)的光子響應(yīng)特性、探測(cè)效能等研究奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，分析結(jié)果表明：QDRTD單光子探測(cè)器在光子響應(yīng)、暗電流、波長(zhǎng)選擇等多個(gè)方面都具備很好的特性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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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(hào)很強(qiáng)的時(shí)候，無(wú)數(shù)個(gè)光子同時(shí)到達(dá)探測(cè)器，形成了電流；當(dāng)光信號(hào)很微弱時(shí)，光子就是一個(gè)個(gè)的到達(dá)探測(cè)器，在信號(hào)就會(huì)形成一個(gè)個(gè)光脈沖。如果能夠檢測(cè)光脈沖的到來(lái)，并進(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的測(cè)量。

至于優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，顯然優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)很微弱的信號(hào)，缺點(diǎn)是啥就不知道樓主想問(wèn)啥了，能測(cè)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(lái)。

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