光電探測器的歷史發(fā)展

1873年，英國發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段，未獲實(shí)際應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硒化鎘光敏電阻和紅外波段光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。這些脈沖經(jīng)放大器放大后，加在甄別器的輸入器上，甄別器濾除部分噪音脈沖，只允許那些和光輻射功率成正比的脈沖通過，并送入計(jì)數(shù)器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進(jìn)展。 工作原理和特性 光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。

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單光子探測器的相關(guān)介紹

單光子探測是一種極微弱光探測法，它所探測的光的光電流強(qiáng)度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平還要低，用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。單光子計(jì)數(shù)方法利用弱光照射下光子探測器輸出電信號自然離散的特點(diǎn)，采用脈沖甄別技術(shù)和數(shù)字計(jì)數(shù)技術(shù)把極其弱的信號識別并提取出來。至于優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，顯然優(yōu)點(diǎn)是能測很微弱的信號，缺點(diǎn)是啥就不知道樓主想問啥了，能測弱光，強(qiáng)光自然就不太行了，很容易飽和。這種技術(shù)與模擬檢測相比，有受外界因素影響小、信噪比高、線性動(dòng)態(tài)區(qū)范圍大、可實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理等優(yōu)點(diǎn)。

超導(dǎo)單光子探測技術(shù)

單光子探測是弱光測量技術(shù)的核心,在量子信息、物理、生物、化學(xué)和天文學(xué)領(lǐng)域具有關(guān)鍵性的作用。傳統(tǒng)以光電倍增管或雪崩二極管為基礎(chǔ)的單光子探測器的低靈敏度和高暗計(jì)數(shù)限制了信噪比的提高,低計(jì)數(shù)率限制了測量速度和動(dòng)態(tài)范圍。單光子探測技術(shù)在高分辨率的光譜測量、非破壞性物質(zhì)分析、高速現(xiàn)象檢測、精密分析、大氣測污、生物發(fā)光、高能物理、天文測光、光時(shí)域反射(OTDR)、量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)(QKO)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以超導(dǎo)材料作為光敏感器件的單光子探測技術(shù),其量子效率、暗計(jì)數(shù)率和計(jì)數(shù)率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的單光子探測器,它們的出現(xiàn)勢必給單光子測量相關(guān)學(xué)科帶來巨大影響。

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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)光信號很強(qiáng)的時(shí)候，無數(shù)個(gè)光子同時(shí)到達(dá)探測器，形成了電流；當(dāng)光信號很微弱時(shí)，光子就是一個(gè)個(gè)的到達(dá)探測器，在信號就會(huì)形成一個(gè)個(gè)光脈沖。如果能夠檢測光脈沖的到來，并進(jìn)行光子計(jì)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)對微弱光信號的測量。

至于優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，顯然優(yōu)點(diǎn)是能測很微弱的信號，缺點(diǎn)是啥就不知道樓主想問啥了，能測弱光，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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