單光子探測儀的介紹

單光子探測技術(shù)，是近些年剛剛起步的一種新式光電探測技術(shù)，其原理是利用新式光電效應(yīng)，可對入射的單個光子進(jìn)行計數(shù)，以實(shí)現(xiàn)對極微弱目標(biāo)信號的探測。調(diào)節(jié)x值，可將探測器的峰值響應(yīng)波長選擇在1～30微米之間任何一個波長上,其中x=0。單光子探測是一種極微弱光探測法，它所探測的光的光電流強(qiáng)度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平(10^-14W)還要低，用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。

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單光子探測——光譜測量

單光子探測器可以對單個光子進(jìn)行探測和計數(shù)，在許多可獲得的信號強(qiáng)度僅為幾個光子能量級的新興應(yīng)用中，單光子探測器可以一展身手。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進(jìn)展。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(shí)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(dá)到超高靈敏度。

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應(yīng)用于單光子探測的超導(dǎo)微波動態(tài)電感探測器

北京和力達(dá)科技有限公司主要提供極弱光檢測及檢測相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)用和提供服務(wù)，我們具有專業(yè)的業(yè)務(wù)和研發(fā)團(tuán)隊，為您提供快速而周到的產(chǎn)品應(yīng)用和定制服務(wù)。下面為您分享一下信息。

微波動態(tài)電感探測器是利用低能隙超導(dǎo)材料制成具有高Q值的微波共面波導(dǎo)諧振器,藉由光子破壞Cooper Pairs造成電路中動態(tài)電感的改變進(jìn)而影響諧振器特性的原理來實(shí)現(xiàn)單光子探測。超導(dǎo)紅外單光子探測器其基于超導(dǎo)NbN薄膜材料的紅外單光子探測器,以及其相應(yīng)的檢測電路和光路系統(tǒng)等,并將該探測系統(tǒng)應(yīng)用于波長為1550nm的光子探測。它特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的性能使其在陣列集成應(yīng)用中展現(xiàn)出比較大的優(yōu)越性,所以在宇宙天文探測領(lǐng)域尤其是在宇宙微波背景輻射探測方面具有巨大應(yīng)用價值,而且現(xiàn)已在一些相關(guān)任務(wù)中發(fā)揮重要作用。

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單光子探測儀的材料

超導(dǎo)TES單光子探測器本質(zhì)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(dǎo)薄膜。從而有了多通道單光子探測方法實(shí)現(xiàn)光子數(shù)分辨探測,從而提高探測系統(tǒng)飽和計數(shù)率,提高抑制背景噪聲能力。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(yīng).作為單光子探測器使用時，超導(dǎo)薄膜中的電子系統(tǒng)同時承擔(dān)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(qiáng)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(dāng)了熱探測器中的熱沉。薄膜電子系統(tǒng)和聲子系統(tǒng)之間的弱熱耦合構(gòu)成了熱探測器所需要的弱熱連接。

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