單光子探測(cè)器應(yīng)用——光子源特性測(cè)試

單光子探測(cè)器（SPD）是一種超低噪聲器件，增強(qiáng)的靈敏度使其能夠探測(cè)到光的能量量子——光子。和力達(dá)電子探測(cè)器2019年1月8日，北京和力達(dá)科技推出SPCM-01型單光子探測(cè)器，是在國(guó)內(nèi)基于PMT的單光子探測(cè)器。光子源特性測(cè)試：隨著量子物理技術(shù)，非線性技術(shù)和量子點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，單光子源和光子糾纏源的開(kāi)發(fā)需求日益增多，再這些設(shè)備的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要高靈敏度的檢測(cè)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行特性分析和測(cè)試，單光子計(jì)數(shù)器就是一種有效的手段。

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光子型探測(cè)器原理

光子型探測(cè)器利用外光電效應(yīng)制成的光子型探測(cè)器是真空電子器件，如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。在不斷提高SNSPD性能研究的同時(shí),還開(kāi)展了利用SNSPD進(jìn)行光子數(shù)分辨的研究,以及將其應(yīng)用于光時(shí)域反射儀(OTDR)中,進(jìn)行長(zhǎng)距離光纖狀態(tài)的分析和檢測(cè)研究。這些器件都包含一個(gè)對(duì)光子敏感的光電陰極，當(dāng)光子投射到光電陰極上時(shí)，光子可能被光電陰極中的電子吸收，獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子。在光電管中，光電子在帶正電的陽(yáng)極的作用下運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成光電流。光電倍增管與光電管的差別在于，在光電倍增管的光電陰極與陽(yáng)極之間設(shè)置了多個(gè)電位逐級(jí)上升并能產(chǎn)生二次電子的電極（稱為打拿極）。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞，發(fā)生倍增效應(yīng)，后形成較大的光電流信號(hào)。因此，光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。紅外變像管是一種紅外-可見(jiàn)圖像轉(zhuǎn)換器,它由光電陰極、陽(yáng)極和一個(gè)簡(jiǎn)單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽(yáng)極加速的同時(shí)又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦，當(dāng)它們撞擊在與陽(yáng)極相連的磷光屏上時(shí)，便發(fā)出綠色的光像信號(hào)。

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單光子探測(cè)器介紹

通過(guò)量子阱的子帶躍遷光吸收改變自身帶電狀態(tài)來(lái)調(diào)控另一個(gè)量子阱中的二維電子橫向輸運(yùn)特性,從而產(chǎn)生可探測(cè)的電導(dǎo)變化。QDRTD單光子探測(cè)技術(shù)量子信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)單光子探測(cè)器提出了更高的性能要求，新型的量子點(diǎn)單光子探測(cè)器展現(xiàn)出了很好的性能和發(fā)展?jié)摿?。這種雙量子阱電容耦合的結(jié)構(gòu)具有很高的非線性放大系數(shù),從而具有很高的探測(cè)效率,響應(yīng)波長(zhǎng)可以從遠(yuǎn)紅外設(shè)計(jì)至THz波段。針對(duì)器件特性設(shè)計(jì)增益可調(diào)讀出電路,進(jìn)一步研制成工業(yè)級(jí)微型光譜儀。

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