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单光子探测器

单光子探测器作为一种的单光子探测器，已经广泛的应用于量子信息、激光雷达、深空通信等领域，有力推动了相关领域的科技发展。SNSPD器件主要有两种光耦合方式，一种是垂直光耦合方式，光纤端面平行于SNSPD光敏面，光子垂直入射到纳米线上，采用光学腔体或者反射镜结构实现光耦合。

单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，电厂单光子计数器，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。率单光子测控由于其巨大科研价值和重要战略地位已成为近年活跃的前沿领域之一。

单光子探测器是什么？

单光子探测器（SPD）是一种超低噪声器件，增强的灵敏度使其能够探测光子。单光子探测器可以对单个光子进行探测和计数，在许多可获得的信号强度仅为几个光子能量级的新兴应用中，单光子探测器可以一展身手。利用类似于人眼杆状细胞的光探测机理，美国西北大学和伊利诺斯州大学的研究小组已经开发出了红外单光子聚焦载流子增强传感器（FOCUS）。

单光子探测器的现状及其发展

对于可见光探测，光电倍增管有很好的响应度，电厂单光子计数器价格，暗电流也非常小，很早就用于单光子计数，现在技术已经比较成熟，电厂单光子计数器定制，市场上也有了不少类似的产品。然而随着人们对红.外光研究的不断深入，特别是近年来通信技术、密码术的研究不断引起各国的重视，对红外通信波段（850nm、1310nm和1550nm)单光子探测器的研究也就显得尤为迫切。然而，在这个波段光电倍增管却显得无能为力，即使是很好的红外光阴极-Si阴板，光谱响应到1050nm就已经截止了，仅这一点就排除了它在红外通信波段的应用。即便在850nm波段，考虑到光电倍增管工作电压很高和使用维护的复杂程度，在实际应用中人们还是选用Si-APD雪崩光电二极管。现在对Si的研究已经趋于成熟，Si一APD 也已经有了比较好的制造工艺。国外已经有公司开发出了专门针对850nm单光子探测的商用Si-APD。而在1310nm和1550nm波段，Si-APD已经不能用丁进行单光子探测了，因此在这两个波段一般选用InGaAs-APD，但由丁制造工艺的问题，电厂单光子计数器检测，目前还没有专门针对单光子探测的InGaAs-APD。国外对这两个波段的单光子探测的报道，一般都是关于利用现有针对光纤通信的商用APD，通过优化外围驱动电路，改善工作环境，使其达到单光子探测的目的。目前，国内也已经有了不少科研院所正在对这两个波段的单光子探测器进行研究，为实现密钥分发技术（QKD）的实用化而做准备。