什么是光子

光量子，簡稱光子（photon），是傳遞電磁相互作用的基本粒子，在1905年由愛因斯坦提出，1926年由美國物理化學家吉爾伯特·路易斯正式命名。 光子是電磁輻射的載體，而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質(zhì)量為零。光纖傳感工作頻帶寬、動態(tài)范圍大、適合遙測遙控、可低損耗傳輸，利用單光子探測技術(shù)可極大地提高光纖傳感的靈敏度和監(jiān)控長度，對輸油管道和海底光纜的安全監(jiān)控、大型建筑的火災報警、海岸線或邊境安全等領(lǐng)域具有重大意義。光子以光速運動，并具有能量、動量、質(zhì)量。

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光電探測器的歷史發(fā)展

1873年，英國發(fā)現(xiàn)硒的光電導效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段，未獲實際應(yīng)用。隨著半導體的發(fā)展，各種新的光電導材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硒化鎘光敏電阻和紅外波段光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導探測器?；谖⒓{機械加工的THz單光子探測器通過量子阱的子帶躍遷光吸收改變自身帶電狀態(tài)來調(diào)控另一個量子阱中的二維電子橫向輸運特性,從而產(chǎn)生可探測的電導變化。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展。 工作原理和特性 光電導效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。

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   單光子探測器技術(shù)

 近年來，以量子密鑰分配為代表的各種量子信息技術(shù)應(yīng)用獲得了飛速發(fā)展，這些應(yīng)用對單光子探測器的性能提出了非?？量痰囊螅怨怆姳对龉芎脱┍拦怆姸O管為代表的傳統(tǒng)單光子探測器件已經(jīng)無法滿足需求。在此背景下，出現(xiàn)了以超導單光子探測器為代表的的新型低溫單光子探測器件，其性能比現(xiàn)有商用單光子探測器有了本質(zhì)的提升。光子探測器的特點是：光譜響應(yīng)有選擇性，只對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）。

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