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。例如，當需要比較大的光敏面積時，可選用真空光電管，因其光譜響應范圍比較寬，故真空光電管普遍應用于分光光度計中。

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光電探測器的歷史發(fā)展

1873年，英國發(fā)現(xiàn)硒的光電導效應，但是這種效應長期處于探索研究階段，未獲實際應用。隨著半導體的發(fā)展，各種新的光電導材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硒化鎘光敏電阻和紅外波段光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。 工作原理和特性 光電導效應是內(nèi)光電效應的一種。典型的熱探測器包括吸收能量的吸收體，測量溫度變化的溫度計，維持恒定溫度的熱沉，以及吸收體和熱沉之間的弱熱連接。

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一種基于單光子探測器的激光通信方法

單光子探測器的激光通信方法，發(fā)送端利用光子的4 種偏振態(tài)對信息進行編碼，經(jīng)過量子信道進行傳輸后，在接收端通過4個偏振相關的單光子探測器的響應情況對信息進行判斷輸出。結果表明系統(tǒng)的暗計數(shù)對信 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)的通信性能的關鍵因素，信道容量很大可達到1．77 bit／碼元。采用偏振相關的單光子探測技術進行激光通信，可以有效地提高系統(tǒng)的能量利用率，并降低噪聲對通信性能的影響。這種雙量子阱電容耦合的結構具有很高的非線性放大系數(shù),從而具有很高的探測效率,響應波長可以從遠紅外設計至THz波段。

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