單光子探測器信號(hào)輸出采樣

在A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣期間，保持被轉(zhuǎn)換輸入信號(hào)不變的電路稱為采樣保持電路。采樣保持器是指在邏輯電平的控制下處于“采樣”或“保持”兩種工作狀態(tài)的電路，在采樣狀態(tài)下，電路的輸出跟蹤輸入模擬信號(hào)，在保持狀態(tài)下，電路的輸出保持著前一次采樣結(jié)束時(shí)刻的瞬時(shí)輸入模擬信號(hào)，直到進(jìn)入下一次采樣狀態(tài)為止。A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間，不同A/D轉(zhuǎn)換芯片，其轉(zhuǎn)換時(shí)間各異，對于連續(xù)變化較快的模擬信號(hào)如果不采取采樣保持措施，將會(huì)引起轉(zhuǎn)換誤差；慢速變化的模擬信號(hào)，在A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，完全可以不必采用采樣保持電路，而且并不會(huì)影響A/D轉(zhuǎn)換的精度。單光子探測技術(shù)是微弱信號(hào)探測領(lǐng)域應(yīng)用與研究的核心，在量子信息、物理、生物、化學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域具有關(guān)鍵性的作用。

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光子型探測器

光子型探測器（ photon detector） 利用外光電效應(yīng)或內(nèi)光電效應(yīng)制成的輻射探測器，也稱光電型探測器。探測器中的電子直接吸收光子的能量，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電信號(hào)，常用于探測紅外輻射和可見光。半導(dǎo)體光子型探測器的性能在很大程度上取決于制備探測器所用的半導(dǎo)體材料。本文綜述了迄今為止各種類型的單光子探測器,并指出各自在量子信息技術(shù)應(yīng)用中的優(yōu)勢和不足之處以及發(fā)展方向。本征半導(dǎo)體材料比摻雜半導(dǎo)體材料更加有用。本征半導(dǎo)體材料既能用來制作光導(dǎo)型探測器，又能制做光伏型探測器；而摻雜半導(dǎo)體只能做成光導(dǎo)型探測器。截止波長較長的半導(dǎo)體光子型探測器，大多數(shù)必須在較低溫度下工作，如77K，38K或4.2K。同一探測器在室溫下的探測率明顯低于低溫下的探測率。為了保持半導(dǎo)體光子型探測器的正常工作，常把探測器置于低溫容器（杜瓦瓶）中，或用微型致冷器使探測器達(dá)到較低的工作溫度。

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單光子探測器及量子密鑰分配

量子密鑰分配中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)就是在其通信窗口實(shí)現(xiàn)單光子探測。單光子探測器的性能決定著量子密鑰分配系統(tǒng)的性能。半導(dǎo)體光子型探測器的性能在很大程度上取決于制備探測器所用的半導(dǎo)體材料。綜述了單光子探測器的研究進(jìn)展，討論了量子密鑰生成速率的安全判據(jù)及特點(diǎn)，分析了量子密鑰分配的主要實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。的單光子探測器的研制，以及量子密鑰分配方案的改進(jìn)，極大地提高了量子密鑰分配的速率和距離。

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