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光电探测器的分类与应用

光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；红外光子探测器的分类及特点按光—电信号转换的不同原理，光子探测器分为光电导型、光伏型和光磁电型等。另一类是热探测器。光电探测器件的应用选择，探测器结构实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中，可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下，选用某种器件会更合适些。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时，采用光电倍增管，因为其放大倍数可达10^4～10^8以上，这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量，使得对探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此，在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面，光电倍增管得到广泛应用。

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光子型探测器

光子型探测器（ photon detector） 利用外光电效应或内光电效应制成的辐射探测器，也称光电型探测器。探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号，常用于探测红外辐射和可见光。半导体光子型探测器的性能在很大程度上取决于制备探测器所用的半导体材料。本征半导体材料比掺杂半导体材料更加有用。本征半导体材料既能用来制作光导型探测器，又能制做光伏型探测器；慢速变化的模拟信号，在A/D转换系统中，完全可以不必采用采样保持电路，而且并不会影响A/D转换的精度。而掺杂半导体只能做成光导型探测器。截止波长较长的半导体光子型探测器，大多数必须在较低温度下工作，如77K，38K或4.2K。同一探测器在室温下的探测率明显低于低温下的探测率。为了保持半导体光子型探测器的正常工作，常把探测器置于低温容器（杜瓦瓶）中，或用微型致冷器使探测器达到较低的工作温度。

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单光子探测数据采集及处理系统设计

计算机数据采样及处理技术是集成电路、计算机总线、虚拟仪器等高新技术不断发展和融合的产物,广泛应用于工业生产和科学研究等诸多领域。基于PCI总线技术的多功能高速数据采集卡的单光子探测数据采集作为量子信息处理中的一个重要环节,可以将探测器探测到的光子信号更直观更便捷的实时显示出来,并通过软件实现对数据的进一步处理和存储等工作。 该设计适用于1550nm光通信波段,基于InGaAs雪崩光电二极管(InGaAs-APD)单光子探测器的功能结构、特性参数及工作方式。其次,在充分了解数据采集原理、PCI总线技术以及美国NI公司出品的M系列PCI-6251多功能高速数据采集卡性能及工作模式的基础上,构建了适用于高速单光子探测的数据采集系统。接着,利用基于图形编程语言(G语言)的LabVIEW8.20软件编写应用程序,分别实现了对单通道和双通道光子数据的采集,并通过应用程序对数据进行显示、处理、存储等操作。从单光子数据采集系统在关联光子对探测实验中的测试结果来看,设计的应用程序可以满足实时显示采集数据及对数据进行相关计算和存储的设计要求。光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极（称为打拿极）。

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单光子厂家——单光子源介绍

2019年08月，中科院院士、中国科学技术大学教shou潘建伟与陆朝阳、霍永恒等人领衔，和多位国内及德国、丹麦学者合作，在国际上头次提出一种新型理论方案，在窄带和宽带两种微腔上成功实现了确定性偏振、高纯度、高全同性和率的单光子源，为光学量子计算机超越经典计算机奠定了重要的科学基础。光学量子信息技术所需要的完好单光子源，要同时满足确定性偏振、高纯度、高全同性和率这4个几乎相互矛盾的严苛条件。从2000年以来，美国加州大学等相继在单光子源研究方向取得进展，但其品质还不能满足实用化需要。2013年以来，我国潘建伟、陆朝阳等人在国际上首创了量子点脉冲共振激发技术，开始引单光子源的发展。但要实现完好的单光子源，还有两个重大技术难题需要逾越：一是量子点会随机发射两种偏振的光子，二是共振激发需要消除背景激光。光子是电磁辐射的载体，而在量子场论中光子被认为是电磁相互作用的媒介子。