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)過量子信道進(jìn)行傳輸后，在接收端通過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。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。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。

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多通道單光子探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用

和力達(dá)科技專業(yè)生產(chǎn)、銷售單光子探測(cè)器，我們?yōu)槟治鲈摦a(chǎn)品的以下信息。

單光子探測(cè)器是一種超靈敏的光電轉(zhuǎn)換器件,可以檢測(cè)光的微小能量單位-即單個(gè)光子。單光子探測(cè)器在微弱熒光檢測(cè)、天文觀測(cè)、量子通信、遙感等研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。但是,由于白光背景干擾,使得傳統(tǒng)的單光子探測(cè)器極易發(fā)生飽和甚至損壞。并且,強(qiáng)背景光計(jì)數(shù)使探測(cè)系統(tǒng)的信噪比急劇惡化,無法有效甄別信號(hào)光子。作為單光子探測(cè)器使用時(shí)，超導(dǎo)薄膜中的電子系統(tǒng)同時(shí)承擔(dān)了熱探測(cè)器的吸收體和TES溫度計(jì)的雙重功能。白光噪聲在激光通信和測(cè)繪應(yīng)用中尤為突出,成為限制單光子探測(cè)技術(shù)在這些領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸。雖然,硅-雪崩二極管(SiAPD)單光子探測(cè)器發(fā)展成熟,在400-1000nm波段有良好的探測(cè)性能,但是仍舊存在飽和計(jì)數(shù)率低、無法分辨光子數(shù)、日盲紫外波段探測(cè)效率低等不足,在抑制白光背景方面仍需深入研究。從而有了多通道單光子探測(cè)方法實(shí)現(xiàn)光子數(shù)分辨探測(cè),從而提高探測(cè)系統(tǒng)飽和計(jì)數(shù)率,提高抑制背景噪聲能力。基于FPGA控制的多通道單光子探測(cè)器模塊,將多路SiAPD集中封裝在同一模塊中,通過FPGA編程控制產(chǎn)生SiAPD主動(dòng)抑制電路所需的抑制和重置邏輯信號(hào),并且通過FPGA采集計(jì)數(shù)脈沖,完成光子數(shù)分辨探測(cè),從而大幅提高了多通道探測(cè)器的集成性能。另一方面,日盲紫外波段在近地環(huán)境中處于近似暗室環(huán)境,發(fā)展日盲紫外波段單光子探測(cè)技術(shù),有助于消除白光背景噪聲干擾。

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。