單光子計數器——光子計數的組成與原理

組成部分：光子計數器主要由光電倍增管、放大器、甄別器和計數器組成。

原理：光電計數器工作時，光電倍增管的光電陰極接受光輻射的照射，在光電倍增光的負載上形成了一系列的電脈沖，把它連接到放大器上。這些脈沖經放大器放大后，加在甄別器的輸入器上，甄別器濾除部分噪音脈沖，只允許那些和光輻射功率成正比的脈沖通過，并送入計數器。光子型探測器原理光子型探測器利用外光電效應制成的光子型探測器是真空電子器件，如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。

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單光子探測器及計數器

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字計數技術把極其弱的信號識別并提取出來。本文綜述了迄今為止各種類型的單光子探測器,并指出各自在量子信息技術應用中的優(yōu)勢和不足之處以及發(fā)展方向。

單光子探測技術在高分辨率的光譜測量、非破壞性物質分析、高速現象檢測、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。

量子點單光子探測器的研究進展

量子點單光子探測器具有可保持測試信號完整性、理論量子、工作電壓低等優(yōu)點,同時具有室溫單光子探測的潛力, 近得到了廣泛的研究。文章介紹了基于三種不同形式量子點的單光子探測器, 討論了它們的工作原理, 對比了各自的性能和參數, 總結了各種器件的特點, 說明了自組織量子點單光子探測的優(yōu)越性能。單光子探測將單光子激發(fā)的單個光電子信號放大，通過脈沖甄別和數字計數等技術識別提取極弱光電子信號，達到光電探測的超靈敏極限。

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單光子探測器

其基于超導NbN薄膜材料的紅外單光子探測器,以及其相應的檢測電路和光路系統(tǒng)等,并將該探測系統(tǒng)應用于波長為1550nm的光子探測.通過實驗和計算分析了該器件的動態(tài)電感、光響應、暗計數、脈沖重復速率和量子效率等參數.分析表明,該探測系統(tǒng)可用于紅外單光子計數,具有暗計數低、重復速率快等特點,在眾多鄰域具有重要的應用前景.

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