量子點(diǎn)單光子探測(cè)器的研究進(jìn)展

量子點(diǎn)單光子探測(cè)器具有可保持測(cè)試信號(hào)完整性、理論量子、工作電壓低等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有室溫單光子探測(cè)的潛力, 近得到了廣泛的研究。文章介紹了基于三種不同形式量子點(diǎn)的單光子探測(cè)器, 討論了它們的工作原理, 對(duì)比了各自的性能和參數(shù), 總結(jié)了各種器件的特點(diǎn), 說明了自組織量子點(diǎn)單光子探測(cè)的優(yōu)越性能。單光子探測(cè)器性能其指標(biāo)主要有：工作波段、系統(tǒng)效率、暗計(jì)數(shù)、時(shí)間抖動(dòng)和重復(fù)速率。

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什么是光子

光量子，簡(jiǎn)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(guó)物理化學(xué)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(chǎng)論中光子被認(rèn)為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質(zhì)量為零。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。光子以光速運(yùn)動(dòng)，并具有能量、動(dòng)量、質(zhì)量。

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光電探測(cè)器

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等；在紅外波段主要用于紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導(dǎo)體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。光子型探測(cè)器光子型探測(cè)器（photondetector）利用外光電效應(yīng)或內(nèi)光電效應(yīng)制成的輻射探測(cè)器，也稱光電型探測(cè)器。為了避免光生載流子擴(kuò)散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個(gè)靶面由約10萬個(gè)單獨(dú)探測(cè)器組成。

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什么是單光子計(jì)數(shù)

光本身就是以光子的型式輸出。當(dāng)光信號(hào)很強(qiáng)的時(shí)候，無數(shù)個(gè)光子同時(shí)到達(dá)探測(cè)器，形成了電流；當(dāng)光信號(hào)很微弱時(shí)，光子就是一個(gè)個(gè)的到達(dá)探測(cè)器，在信號(hào)就會(huì)形成一個(gè)個(gè)光脈沖。如果能夠檢測(cè)光脈沖的到來，并進(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱光信號(hào)的測(cè)量。

至于優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，顯然優(yōu)點(diǎn)是能測(cè)很微弱的信號(hào)，缺點(diǎn)是啥就不知道樓主想問啥了，能測(cè)弱光，強(qiáng)光自然就不太行了，很容易飽和。

以前主要用光電倍增管做光子計(jì)數(shù)器，因?yàn)樵鲆娲蟊容^容易實(shí)現(xiàn)，但是量子效率低；用雪崩二極管量子，但是增益比較低，比較難實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可能這幾年技術(shù)進(jìn)步了，用得也多了起來。

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