單光子探測器方案擇優(yōu)推薦

北京和力達科技有限公司

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單光子探測——光纖傳感

單光子探測器可以對單個光子進行探測和計數(shù)，在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用中，單光子探測器可以一展身手。

光纖傳感工作頻帶寬、動態(tài)范圍大、適合遙測遙控、可低損耗傳輸，利用單光子探測技術可極大地提高光纖傳感的靈敏度和監(jiān)控長度，對輸油管道和海底光纜的安全監(jiān)控、大型建筑的火災報警、海岸線或邊境安全等領域具有重大意義。

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單光子探測儀的材料

超導TES單光子探測器本質上屬于熱探測器的一種。典型的熱探測器包括吸收能量的吸收體，測量溫度變化的溫度計，維持恒定溫度的熱沉，以及吸收體和熱沉之間的弱熱連接。測器的核心是由一層生長在硅襯底上、尺寸在20 m×20 m左右、厚度為幾十納米的超導薄膜。在薄膜的兩端施加恒定電壓，由于低溫下薄膜中電子與聲子之間的弱熱耦合作用，焦耳熱功率的存在使薄膜電子系統(tǒng)的溫度Te高于聲子系統(tǒng)的溫度Tp，這被稱為“熱電子”效應.作為單光子探測器使用時，超導薄膜中的電子系統(tǒng)同時承擔了熱探測器的吸收體和TES溫度計的雙重功能。由于薄膜中聲子系統(tǒng)與硅襯底之間較強的熱耦合作用，聲子系統(tǒng)的溫度等于硅襯底的溫度(Tp=Tb)，聲子系統(tǒng)充當了熱探測器中的熱沉。紅外單光子探測器的研制單光子探測作為一項重要的微弱信號檢測技術，在物理學、天文學、化學、生物學、醫(yī)學等學科內眾多領域均有著十分廣泛的應用。薄膜電子系統(tǒng)和聲子系統(tǒng)之間的弱熱耦合構成了熱探測器所需要的弱熱連接。

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