單光子探測器應用——光子源特性測試

單光子探測器（SPD）是一種超低噪聲器件，增強的靈敏度使其能夠探測到光的能量量子——光子。光子源特性測試：隨著量子物理技術，非線性技術和量子點技術的進步和發(fā)展，單光子源和光子糾纏源的開發(fā)需求日益增多，再這些設備的開發(fā)過程中，需要高靈敏度的檢測手段來對其進行特性分析和測試，單光子計數(shù)器就是一種有效的手段。研制的超導單光子探測器,在1550nm波段,系統(tǒng)的單光子檢測效率高達到75%,暗計數(shù)小于100cps,與國際水平相當。

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單光子探測在軍事方面的用途

是光的小能量量子。單光子探測技術，是近些年剛剛起步的一種新式光電探測技術，其原理是利用新式光電效應，可對入射的單個光子進行計數(shù)，以實現(xiàn)對極微弱目標信號的探測。有關專家認為，單光子探測技術能將現(xiàn)有的機載光電探測距離從幾十公里提高到幾千公里，勢必帶來機載目標探測系統(tǒng)的革命，極大地改變未來空天戰(zhàn)場的作戰(zhàn)方式。本征半導體材料既能用來制作光導型探測器，又能制做光伏型探測器。

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單光子探測器及計數(shù)器

單光子探測是一種極微弱光探測法，它所探測的光的光電流強度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平(10^-14W)還要低，用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。單光子計數(shù)方法利用弱光照射下光子探測器輸出電信號自然離散的特點，采用脈沖甄別技術和數(shù)字計數(shù)技術把極其弱的信號識別并提取出來。該進展涵蓋了超導單光子探測器的工作機制和理論模型,有兼容4inch硅工藝的SNSPD器件的關鍵技術工藝,如器件設計、材料結(jié)構(gòu)、制備工藝和封裝技術等。

單光子探測技術在高分辨率的光譜測量、非破壞性物質(zhì)分析、高速現(xiàn)象檢測、精密分析、大氣測污、生物發(fā)光、高能物理、天文測光、光時域反射(OTDR)、量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)(QKO)等領域有著廣泛的應用。