光電探測(cè)器

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛用途。在可見(jiàn)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；當(dāng)照射在某一位置上的光點(diǎn)激發(fā)出光生載流子后，這些載流子即在偏置電壓的驅(qū)動(dòng)下向信號(hào)讀出區(qū)作漂移運(yùn)動(dòng)。在紅外波段主要用于紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導(dǎo)體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴(kuò)散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個(gè)靶面由約10萬(wàn)個(gè)單獨(dú)探測(cè)器組成。

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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；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)；利用類似于人眼桿狀細(xì)胞的光探測(cè)機(jī)理，美國(guó)西北大學(xué)和伊利諾斯州大學(xué)的研究小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了紅外單光子聚焦載流子增強(qiáng)傳感器（FOCUS）。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(guò)量子信道進(jìn)行傳輸后，在接收端通過(guò)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。光學(xué)量子信息技術(shù)所需要的完好單光子源，要同時(shí)滿足確定性偏振、高純度、高全同性和高效率這4個(gè)幾乎相互矛盾的嚴(yán)苛條件。

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單光子探測(cè)器探測(cè)方法

高分辨率的光譜測(cè)量：

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。