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。如果您想要了解更多單光子探測器的知識(shí)，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(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。

以上內(nèi)容由北京和力達(dá)科技有限公司為您提供，希望對(duì)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(qiáng)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(dǎo)薄膜。單光子探測器可以對(duì)單個(gè)光子進(jìn)行探測和計(jì)數(shù)，在許多可獲得的信號(hào)強(qiáng)度僅為幾個(gè)光子能量級(jí)的新興應(yīng)用中，單光子探測器可以一展身手。利用類似于人眼桿狀細(xì)胞的光探測機(jī)理，美國西北大學(xué)和伊利諾斯州大學(xué)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(qiáng)傳感器（FOCUS）。該裝置有望在生物光子學(xué)、醫(yī)學(xué)影像、非破壞性材料檢查、國土安全與監(jiān)視、軍事視覺與導(dǎo)航、量子成像以及加密系統(tǒng)等方面取得廣泛應(yīng)用。

北京和力達(dá)科技有限公司，專業(yè)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(duì)，為您提供快速而周到的產(chǎn)品應(yīng)用和定制服務(wù)。

光子型探測器原理

光子型探測器利用外光電效應(yīng)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(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的測量。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-可見圖像轉(zhuǎn)換器,它由光電陰極、陽極和一個(gè)簡單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽極加速的同時(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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單光子探測數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采樣及處理技術(shù)是集成電路、計(jì)算機(jī)總線、虛擬儀器等高新技術(shù)不斷發(fā)展和融合的產(chǎn)物,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究等諸多領(lǐng)域。20軟件編寫應(yīng)用程序,分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)單通道和雙通道光子數(shù)據(jù)的采集,并通過應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行顯示、處理、存儲(chǔ)等操作?；赑CI總線技術(shù)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(gè)重要環(huán)節(jié),可以將探測器探測到的光子信號(hào)更直觀更便捷的實(shí)時(shí)顯示出來,并通過軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理和存儲(chǔ)等工作。 該設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)、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(shù)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(chǔ)上,構(gòu)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(yīng)用程序,分別實(shí)現(xiàn)了對(duì)單通道和雙通道光子數(shù)據(jù)的采集,并通過應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行顯示、處理、存儲(chǔ)等操作。從單光子數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在關(guān)聯(lián)光子對(duì)探測實(shí)驗(yàn)中的測試結(jié)果來看,設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序可以滿足實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)要求。

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