單光子計數(shù)器——光子計數(shù)的組成與原理

組成部分：光子計數(shù)器主要由光電倍增管、放大器、甄別器和計數(shù)器組成。

原理：光電計數(shù)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(jīng)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(shù)器。在此基礎上用地面或空中遠程構建空中地面聯(lián)合火力網(wǎng)，把單光子探測網(wǎng)絡作為網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的目標探測網(wǎng)絡系統(tǒng)，可對任何位置（地面或空中）發(fā)射的進行目標指引，有效攻擊全球目標，實現(xiàn)“全球感知，全球打擊”。

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單光子探測器介紹

通過量子阱的子帶躍遷光吸收改變自身帶電狀態(tài)來調控另一個量子阱中的二維電子橫向輸運特性,從而產(chǎn)生可探測的電導變化。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。針對器件特性設計增益可調讀出電路,進一步研制成工業(yè)級微型光譜儀。在直流測量方法中，小電流放大器的零點漂移、管子增益及暗電流漂移等均難解決，而在光子計數(shù)測量系統(tǒng)中，放大倍數(shù)變化對于計數(shù)影響不大，所以有很好的事件穩(wěn)定性。

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單光子探測儀的材料

超導TES單光子探測器本質上屬于熱探測器的一種。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。測器的核心是由一層生長在硅襯底上、尺寸在20 m×20 m左右、厚度為幾十納米的超導薄膜。在薄膜的兩端施加恒定電壓，由于低溫下薄膜中電子與聲子之間的弱熱耦合作用，焦耳熱功率的存在使薄膜電子系統(tǒng)的溫度Te高于聲子系統(tǒng)的溫度Tp，這被稱為“熱電子”效應.作為單光子探測器使用時，超導薄膜中的電子系統(tǒng)同時承擔了熱探測器的吸收體和TES溫度計的雙重功能。由于薄膜中聲子系統(tǒng)與硅襯底之間較強的熱耦合作用，聲子系統(tǒng)的溫度等于硅襯底的溫度(Tp=Tb)，聲子系統(tǒng)充當了熱探測器中的熱沉。單光子探測儀單光子探測器（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。薄膜電子系統(tǒng)和聲子系統(tǒng)之間的弱熱耦合構成了熱探測器所需要的弱熱連接。

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