單光子探測器的性能分析

以InGaAsP/InP雪崩光電二極管(APD)為核心器件的紅外單光子探測技術(shù),在量子信息技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使其成為近年的研究熱點。根據(jù)InGaAsP/InPAPD在紅外通信波段實現(xiàn)單光子探測的要求和特點,通過APD的門控電路和實驗結(jié)果分析,探討了門模式下各種參數(shù)與暗計數(shù)率、量子效率、量子誤碼率、信號傳輸速率之間的關(guān)系,為門模參數(shù)的選擇提供依據(jù)。結(jié)果表明:偏置電壓的大小、門脈沖寬度和周期的選擇,對提高探測器性能起著關(guān)鍵的作用。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。

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單光子探測技術(shù)

入射的光子信號打到光電倍增器件上產(chǎn)生光電子，然后經(jīng)過倍增系統(tǒng)倍增產(chǎn)生電脈沖信號，稱為單光子脈沖。脈沖幅度較小的脈沖是探測器噪聲；脈沖幅度較大的是單光電子峰。 為鑒別電平，用它來把高于 的脈沖鑒別輸出，從而實現(xiàn)單光子計數(shù)。

單光子探測技術(shù)普遍用于通信，量子信息，熒光和拉曼光譜學(xué)等領(lǐng)域，特別是量子信息技術(shù)和微光探測技術(shù)關(guān)鍵的器件之一。

單光子探測器探測方法

高分辨率的光譜測量：

利用單光子探測技術(shù)，可極大提高光譜測量的靈敏度和準(zhǔn)確性，靈敏度提高3-4個數(shù)量級，可實現(xiàn)對微量物質(zhì)成分的光譜分析，使化學(xué)成分檢測和安全檢查等系統(tǒng)達到超高靈敏度。

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