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單光子近紅外門控探測器有哪些跟特點(diǎn)
單光子近紅外門控探測器結(jié)合了近紅外波段探測與門控技術(shù),具備高探測效率、低噪聲、快速響應(yīng)、靈活工作模式、緊湊設(shè)計(jì)及高穩(wěn)定性等特點(diǎn),適用于量子通信、激光雷達(dá)、生物成像等領(lǐng)域。以下是其核心特點(diǎn):
1. 高探測效率與低噪聲
量子效率高
:在近紅外波段(如900-1700nm)的量子效率可達(dá)25%-45%,部分型號(hào)(如PDM-IR)在特定偏置電壓下甚至超過40%,能高效捕獲單光子信號(hào)。
暗計(jì)數(shù)率低
:暗計(jì)數(shù)率(噪聲)可低至500-800 cps(每秒計(jì)數(shù)),部分型號(hào)通過制冷技術(shù)(如InGaAs/InP雪崩光電二極管)進(jìn)一步抑制噪聲,確保信號(hào)純凈度。
2. 快速門控與時(shí)間分辨率
高速門控
:門控頻率高達(dá)1.25GHz(如APCS-1250A),支持納秒級(jí)時(shí)間分辨,可精確捕捉光子到達(dá)時(shí)間。
低時(shí)間抖動(dòng)
:時(shí)間分辨率(FWHM)低至60-150 ps,滿足高精度時(shí)間相關(guān)測量需求(如熒光壽命分析、激光雷達(dá)測距)。
3. 靈活的工作模式
門控模式
:通過外部觸發(fā)信號(hào)同步探測,避免飽和或誤檢,適用于脈沖光信號(hào)檢測。
自由運(yùn)行模式
:無需外部觸發(fā),可連續(xù)探測光子,適用于隨機(jī)光子流場景(如量子密鑰分發(fā)中的自由運(yùn)行檢測)。
模式切換便捷
:部分型號(hào)(如SPD_NIR)支持軟件界面切換模式,適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)需求。
4. 緊湊設(shè)計(jì)與集成性
小型化
:采用模塊化設(shè)計(jì)(如APD-M2),尺寸緊湊(如95x95x95 mm),便于集成到復(fù)雜系統(tǒng)中。
多接口兼容
:支持自由空間、單模光纖(SMF)、多模光纖(MMF)耦合,適配多種光路結(jié)構(gòu)。
低功耗
:部分型號(hào)功耗低于15 VA,適合便攜式或空間受限應(yīng)用。
5.
廣泛應(yīng)用場景
量子通信
:用于量子密鑰分發(fā)(QKD)中的同步光子探測,確保密鑰安全性。
激光雷達(dá)
:支持高精度測距與三維成像,適用于自動(dòng)駕駛、地形測繪。
生物成像
:實(shí)現(xiàn)超靈敏熒光探測與單分子光譜分析,助力生物醫(yī)學(xué)研究。
工業(yè)檢測
:用于集成電路測試、無損材料分析等高精度工業(yè)場景。
更新更新時(shí)間:2025-10-14
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