光子型探測(cè)器原理

光子型探測(cè)器利用外光電效應(yīng)制成的光子型探測(cè)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(gè)對(duì)光子敏感的光電陰極，當(dāng)光子投射到光電陰極上時(shí)，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(yáng)極的作用下運(yùn)動(dòng)，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(yáng)極之間設(shè)置了多個(gè)電位逐級(jí)上升并能產(chǎn)生二次電子的電極（稱為打拿極）。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(hào)。因此，光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。在可見光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等。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(yáng)極和一個(gè)簡(jiǎn)單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽(yáng)極加速的同時(shí)又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦，當(dāng)它們撞擊在與陽(yáng)極相連的磷光屏上時(shí)，便發(fā)出綠色的光像信號(hào)。

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紅外光子探測(cè)器的分類及特點(diǎn)

按光—電信號(hào)轉(zhuǎn)換的不同原理，光子探測(cè)器分為光電導(dǎo)型、光伏型和光磁電型等。

光子探測(cè)器的特點(diǎn)是：光譜響應(yīng)有選擇性，只對(duì)短于某一特定波長(zhǎng)的紅外輻射有響應(yīng)，這一特定波長(zhǎng)稱為截止波長(zhǎng)（指在長(zhǎng)波端）；響應(yīng)速度快，比熱探測(cè)器要高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，一般光電導(dǎo)探測(cè)器響應(yīng)時(shí)間在微秒級(jí)，光伏探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間在納秒級(jí)或更快；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在噪聲中的信號(hào)提取出來。探測(cè)靈敏度高，與熱探測(cè)器相比，大約高出兩個(gè)數(shù)量級(jí)；探測(cè)器靈敏度與工作溫度有關(guān)，工作溫度降低，探測(cè)器靈敏度就能提高，有的光子探測(cè)器只能在低溫工作，需要制冷條件。光子探測(cè)器大都是由化合物半導(dǎo)體材料制成，材料生長(zhǎng)難度大，器件制造技術(shù)要求高，所以價(jià)格也比較貴，目前主要在軍事上用于、遠(yuǎn)距離、快速目標(biāo)的探測(cè)。但隨著技術(shù)進(jìn)步，工藝水平提高，價(jià)格降低，它們?cè)诿裼弥幸舱加幸欢ㄊ袌?chǎng)，并具有廣闊發(fā)展前景。

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一種基于單光子探測(cè)器的激光通信方法

單光子探測(cè)器的激光通信方法，發(fā)送端利用光子的4 種偏振態(tài)對(duì)信息進(jìn)行編碼，經(jīng)過量子信道進(jìn)行傳輸后，在接收端通過4個(gè)偏振相關(guān)的單光子探測(cè)器的響應(yīng)情況對(duì)信息進(jìn)行判斷輸出。結(jié)果表明系統(tǒng)的暗計(jì)數(shù)對(duì)信 道容量的影響很小，而發(fā)送端的平均光子數(shù)是影響系統(tǒng)的通信性能的關(guān)鍵因素，信道容量很大可達(dá)到1．77 bit／碼元。采用偏振相關(guān)的單光子探測(cè)技術(shù)進(jìn)行激光通信，可以有效地提高系統(tǒng)的能量利用率，并降低噪聲對(duì)通信性能的影響。北京和力達(dá)科技有限公司，專業(yè)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)。

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