• • • • • • 计数率高 暗计数率低 耗尽层较厚 时间抖动大 需要较高偏置电压 禁带宽度大，光谱响 应上限为1100nm • InGaAs作吸收层，InP 作倍增层 • 响应上限900nm1700nm • 为了降低暗计数率， 工作于240K以下
• • • • •
噪声大 需要大块的非线性晶体 波导输入输出损耗大 对偏振敏感 近红外、中红外波段最实用的单光子探测 技术
几种探测方法
• • • • • • 光电倍增管 单光子雪崩光电二极管 基于频率上转换技术的单光子探测技术 超导单光子探测器 基于量 通 道 板 光 电 倍 增 管
通道光电倍增管
混合结构光电探测器
硅单光子雪崩二极管 VS InGaAs/InP单光子雪崩光电二极管
• 临界温度、跃迁宽度
• 临界电流
超导临界温度跃迁单电子探测器
超导钨膜
NbN超导纳米线单光子探测器
利用半导体材料中的量子点来捕获单光 子被吸收后产生的载流子
• 在场效应管沟道中制作一层量子点，单光 子被吸收后产生的载流子被量子点捕获后， 使得沟道的电导率发生急剧改变，检测电 导率的变化就可以实现单光子探测。 • 在共振隧道二极管中生成量子点，当单光 子被吸收后产生的空穴被量子点捕获后， 导致二极管中隧穿电流发生显著变化，检 测隧穿电流的变化就可以实现单光子探测。
测量参数
• 计数率、暗计数、单光子量子效率（探测 效率）、探测效率、时间分辨率、光子数 分辨能力、灵敏度、时间抖动、后脉冲效 应、噪声、死时间、增益、
单光子探测技术
应物81 陈东旭 08093005
单光子探测是近年来发展起来 的一项新兴的探测技术, 和其 他已经发展较为成熟的光电探 测技术相比, 单光子探测的光 可以更为微弱 , 可达光子量级 19 (10 J) 水平的能量, 在量子通 讯、天文探测、光学显微、激 光测距及成像等方面开始有了 很重要的应用 。