單光子探測器應(yīng)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(qiáng)的靈敏度使其能夠探測到光的能量量子——光子。雖然,硅-雪崩二極管(SiAPD)單光子探測器發(fā)展成熟,在400-1000nm波段有良好的探測性能,但是仍舊存在飽和計(jì)數(shù)率低、無法分辨光子數(shù)、日盲紫外波段探測效率低等不足,在抑制白光背景方面仍需深入研究。光子源特性測試：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發(fā)需求日益增多，再這些設(shè)備的開發(fā)過程中，需要高靈敏度的檢測手段來對(duì)其進(jìn)行特性分析和測試，單光子計(jì)數(shù)器就是一種有效的手段。

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從三個(gè)方面介紹單光子探測在軍事中的作用

隱身飛機(jī)將無處“隱身”。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。F－22、B－2等飛機(jī)高超的隱身性能，幾乎使現(xiàn)役雷達(dá)和光電探測系統(tǒng)變成“瞎子”。但單光子探測系統(tǒng)極高的探測靈敏度，即使對(duì)F－22、B－2這樣的隱身飛機(jī)，作用距離也可達(dá)到幾百到幾千公里，可在極遠(yuǎn)距離上發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)，使其“無處遁形”。

從“中距”拉向“遠(yuǎn)距”。單光子探測將單光子激發(fā)的單個(gè)光電子信號(hào)放大，通過脈沖甄別和數(shù)字計(jì)數(shù)等技術(shù)識(shí)別提取極弱光電子信號(hào)，達(dá)到光電探測的超靈敏極限。配裝單光子探測系統(tǒng)的作戰(zhàn)飛機(jī)，由于對(duì)空目標(biāo)探測距離極遠(yuǎn)，將使空中作戰(zhàn)從目前的中距進(jìn)一步擴(kuò)為遠(yuǎn)距。如：配掛單光子超遠(yuǎn)程，火力攻擊距離可達(dá)到幾百到幾千公里之外。將從傳統(tǒng)的幾十公里的超視距作戰(zhàn)變?yōu)殚g隔幾千公里的非接觸戰(zhàn)。

“全球感知，全球打擊”成為可能。原理：光電計(jì)數(shù)器工作時(shí)，光電倍增管的光電陰極接受光輻射的照射，在光電倍增光的負(fù)載上形成了一系列的電脈沖，把它連接到放大器上。利用空中平臺(tái)或臨近空間平臺(tái)配裝單光子探測系統(tǒng)，構(gòu)建單光子探測網(wǎng)絡(luò)，只需幾部單光子探測系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)領(lǐng)空的全域覆蓋。在此基礎(chǔ)上用地面或空中遠(yuǎn)程構(gòu)建空中地面聯(lián)合火力網(wǎng)，把單光子探測網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的目標(biāo)探測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可對(duì)任何位置（地面或空中）發(fā)射的進(jìn)行目標(biāo)指引，有效攻擊全球目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“全球感知，全球打擊”。

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單光子探測器性能研究

北京和力達(dá)科技有限公司致力于激光檢測及高速信號(hào)采集和處理服務(wù)，我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)，專業(yè)的業(yè)務(wù)和研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

單光子探測技術(shù)是微弱信號(hào)探測領(lǐng)域應(yīng)用與研究的核心，在量子信 息、物理、生物、化學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域具有關(guān)鍵性的作用。光子探測器的特點(diǎn)是：光譜響應(yīng)有選擇性，只對(duì)短于某一特定波長的紅外輻射有響應(yīng)，這一特定波長稱為截止波長（指在長波端）。隨著科技的發(fā)展以及技術(shù)與應(yīng)用需求的不斷提高，具備低擾動(dòng)、高計(jì)數(shù)速率、低暗計(jì)數(shù)率特性，并且能夠 敏感探測從可見光到紅外光波段的單光子探測器成為研究熱點(diǎn)。

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超導(dǎo)單光子探測技術(shù)

單光子探測是弱光測量技術(shù)的核心,在量子信息、物理、生物、化學(xué)和天文學(xué)領(lǐng)域具有關(guān)鍵性的作用。從三個(gè)方面介紹單光子探測在軍事中的作用隱身飛機(jī)將無處“隱身”。傳統(tǒng)以光電倍增管或雪崩二極管為基礎(chǔ)的單光子探測器的低靈敏度和高暗計(jì)數(shù)限制了信噪比的提高,低計(jì)數(shù)率限制了測量速度和動(dòng)態(tài)范圍。以超導(dǎo)材料作為光敏感器件的單光子探測技術(shù),其量子效率、暗計(jì)數(shù)率和計(jì)數(shù)率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的單光子探測器,它們的出現(xiàn)勢必給單光子測量相關(guān)學(xué)科帶來巨大影響。

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