單光子探測器可以對單個(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。利用單光子探測技術(shù)，可---提高光譜測量的靈敏度和準(zhǔn)確性，靈敏度提高3-4個(gè)數(shù)量級(jí)，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)到靈敏度。
單光子探測器作為一種的單光子探測器，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于---信息、激光雷達(dá)、深空通信等領(lǐng)域，有力推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的科技發(fā)展。snspd器件主要有兩種光耦合方式，一種是垂直光耦合方式，光纖端面平行于snspd光敏面，光子垂直入射到納米線上，采用光學(xué)腔體或者反射鏡結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光耦合。
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---。率單光子測控由于其---科研價(jià)值和重要戰(zhàn)略---已成為近年活躍的領(lǐng)域之一。
單光子探測是一種檢測極微弱光的方法，在近紅外波段，雪崩光電二極管(apd)是探測極微弱光的主要器件之一。apd是一種能實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換且具有內(nèi)部增益的高靈敏度光電探測器，其工作電壓不高，噪聲相對較小，非常適合極微弱光信號(hào)(如單個(gè)光子信號(hào))的探測。
由于單光子探測是在高技術(shù)領(lǐng)域的重要---，他已經(jīng)成為各發(fā)達(dá)光電子學(xué)重點(diǎn)研究的課題之一。在密鑰分發(fā)、天文測光、分子生物學(xué)、分辨率光譜學(xué)、非線形光學(xué)、光時(shí)域反射等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，都涉及到極微弱光信號(hào)的檢測問題。在密鑰分發(fā)系統(tǒng)中，信息的載體是單光子，如何將攜帶信息的單光子探測出來是實(shí)現(xiàn)密鑰分發(fā)的關(guān)鍵。apd是實(shí)現(xiàn)單光子探測的---器件。在單光子探測器設(shè)計(jì)中，為了開發(fā)apd的---靈敏度，apd必須置于反向偏壓(vb)稍高于雪崩擊穿電壓(vbr)之上，即所謂的蓋格(gerger mode)模式下工作，機(jī)場單光子計(jì)數(shù)器批發(fā)，使apd的雪崩增益m取較佳值mopt，才能達(dá)到較高的探測效率。然而在蓋格模式時(shí)，apd的雪崩增益m不僅與環(huán)境溫度t還與其直流偏壓vb的大小密切相關(guān)。
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