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。如果您想要了解更多單光子探測器的知識，歡迎撥打圖片上的熱線聯(lián)系我們。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。

以上內容由北京和力達科技有限公司為您提供，希望對同行業(yè)的朋友有所幫助，我公司主營單光子探測器,熒光壽命分析儀等，歡迎與我們聯(lián)系。

什么是單光子探測儀

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。測器的核心是由一層生長在硅襯底上、尺寸在20m×20m左右、厚度為幾十納米的超導薄膜。單光子探測器可以對單個光子進行探測和計數(shù)，在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用中，單光子探測器可以一展身手。利用類似于人眼桿狀細胞的光探測機理，美國西北大學和伊利諾斯州大學的研究小組已經(jīng)開發(fā)出了紅外單光子聚焦載流子增強傳感器（FOCUS）。該裝置有望在生物光子學、醫(yī)學影像、非破壞性材料檢查、國土安全與監(jiān)視、軍事視覺與導航、量子成像以及加密系統(tǒng)等方面取得廣泛應用。

北京和力達科技有限公司，專業(yè)提供極弱光檢測及檢測相關的產(chǎn)品應用和提供服務，我們具有專業(yè)的業(yè)務和研發(fā)團隊，為您提供快速而周到的產(chǎn)品應用和定制服務。

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。如果能夠檢測光脈沖的到來，并進行光子計數(shù)，就可以實現(xiàn)對微弱光信號的測量。這些器件都包含一個對光子敏感的光電陰極，當光子投射到光電陰極上時，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極的作用下運動，構成光電流。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極之間設置了多個電位逐級上升并能產(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，后形成較大的光電流信號。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-可見圖像轉換器,它由光電陰極、陽極和一個簡單的電子光學系統(tǒng)組成。光電子在受到陽極加速的同時又受到電子光學系統(tǒng)的聚焦，當它們撞擊在與陽極相連的磷光屏上時，便發(fā)出綠色的光像信號。

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單光子探測數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)設計

計算機數(shù)據(jù)采樣及處理技術是集成電路、計算機總線、虛擬儀器等高新技術不斷發(fā)展和融合的產(chǎn)物,廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)和科學研究等諸多領域。20軟件編寫應用程序,分別實現(xiàn)了對單通道和雙通道光子數(shù)據(jù)的采集,并通過應用程序對數(shù)據(jù)進行顯示、處理、存儲等操作?；赑CI總線技術的多功能高速數(shù)據(jù)采集卡的單光子探測數(shù)據(jù)采集作為量子信息處理中的一個重要環(huán)節(jié),可以將探測器探測到的光子信號更直觀更便捷的實時顯示出來,并通過軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的進一步處理和存儲等工作。 該設計適用于1550nm光通信波段,基于InGaAs雪崩光電二極管(InGaAs-APD)單光子探測器的功能結構、特性參數(shù)及工作方式。其次,在充分了解數(shù)據(jù)采集原理、PCI總線技術以及美國NI公司出品的M系列PCI-6251多功能高速數(shù)據(jù)采集卡性能及工作模式的基礎上,構建了適用于高速單光子探測的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。接著,利用基于圖形編程語言(G語言)的LabVIEW8.20軟件編寫應用程序,分別實現(xiàn)了對單通道和雙通道光子數(shù)據(jù)的采集,并通過應用程序對數(shù)據(jù)進行顯示、處理、存儲等操作。從單光子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在關聯(lián)光子對探測實驗中的測試結果來看,設計的應用程序可以滿足實時顯示采集數(shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)進行相關計算和存儲的設計要求。

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