中文：光子探測器叔汁；英文：photon detector

單元。常見單光子探測器根據(jù)光電效應制作而成塘匣，這種機制的主要是雪崩二極管脓豪，由于其探測效率低、暗計數(shù)比較大馆铁，限制其應用跑揉。而工作于超導態(tài)的單光子探測機理在100年以前已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，隨著近代微電子埠巨、微加工技術的出現(xiàn)，使得超導單光子探測器才成為可能现拒。超導單光子探測器（SSPD）由納米帶隙形式的超薄超導膜組成辣垒。為了更高效的探測單光子，該帶隙通常被做成曲線型印蔬。為了可以產(chǎn)生電脈沖勋桶，在超導帶加DC電流偏置，形成超導臨界態(tài)侥猬。當窄帶隙吸收光子后例驹，形成具有非平衡濃度的準粒子區(qū)域。 此時退唠，電流密度超過臨界水平鹃锈，并在納米帶上形成電阻區(qū)域。該電阻區(qū)域是由于單光子在該位置打破了該點超導態(tài)瞧预，形成一個熱點屎债，熱點在此處表現(xiàn)出電阻態(tài)， ...

子計數(shù)器/單光子探測器（SPD）的結構組成以及模塊功能垢油。本篇文章主要說明兩種工作模式盆驹。上篇文章中，我們提到了在二極管兩端需要加偏置電壓以促使雪崩效應輸出信號滩愁。這兩種模式對于探測不可預測的光子到達非常有用躯喇。自由運行模式可以用于粗略測量，門控模式用于更高精度測量硝枉。在自由運行模式下廉丽，APD連續(xù)檢測光子倦微。在這種配置中，不需要外部時鐘(異步模式)雅倒。每次檢測到光子璃诀，都會發(fā)送到一個脈沖，然后在APD上持續(xù)一個空載時間(持續(xù)時間由用戶設置)蔑匣。 在空載時間內劣欢，即使光子仍在撞擊APD，APD也不會向外輸出信號裁良≡浣空載時間結束后，可以探測光子价脾。在門控模式下牧抵，需要外加一個電信號，如圖1所示侨把，可以外觸發(fā)也可以使用自帶的信 ...

在前面的文章中犀变，我們介紹了超導探測器的基本組成結構。其中秋柄，主要有控制器获枝、探測器腔體、壓縮機骇笔。本篇文章我們主要介紹下新版的控制器省店。在介紹新版控制器之前，首先簡單了解下舊版控制器笨触；控制器見如下圖所示懦傍，舊版控制器只有兩個通道，不支持擴展芦劣，出廠后就已經(jīng)固定好粗俱。兩個機械旋鈕用來調節(jié)偏置電流，持寄，灰色LCD顯示屏下面三個機械按鍵用來操作工作模式源梭；兩個機械開關控制放大器電源以及溫控通道，偏置電流設置稍味、信號輸出废麻；從下圖中可以看到這種設計只能在現(xiàn)場調制、占用空間大模庐；如果通道不夠用只能增加控制器烛愧，因此通道空間密度低；新版控制基于ucLinux操作系統(tǒng)，因此在TCP/IP協(xié)議支持下怜姿，可以輕松實現(xiàn)遠程操作慎冤，更加方便參數(shù) ...

于APD型單光子探測器工作有兩種模式：自由模式和門控模式，本篇文章我們著重說明下查看暗計數(shù)需要注意的地方沧卢。當我們拿到一臺新的設備時蚁堤，可能會比較關注設備實際參數(shù)與出廠參數(shù)是否一致時，我們可以自行檢查該設備暗計數(shù)但狭；因為此設備使用起來比較容易披诗，軟件界面簡潔明了，不存在相對復雜的操作立磁；并且在產(chǎn)品手冊中呈队，也多次標注有注意事項和軟件使用說明；由于該設備集成有探測器和計數(shù)器功能唱歧，可以方便的在軟件界面上顯示探測到的光子數(shù)宪摧，因此也可以在此界面查看暗計數(shù)值。在兩種工作模式下颅崩，查看暗計數(shù)存在較大的差異几于。在自由模式下，軟件界面我們設置曝光時間（刷新時間）為1s沿后，切換工作模式為自由模式孩革，設置死時間如上圖表中其中值，在界 ...

在之前眾多的文章中得运，我們從探測器的整體使用、單個控制模塊锅移、脈沖整形模塊熔掺、新舊版控制器等許多方面介紹了SSPD，相信大家對這款探測器比較熟悉了非剃。這篇文章中置逻，將更加深入的了解這款探測器。探測器主要有以下幾部分組成：探測器腔體备绽、壓縮機券坞、偏置電流控制器、氦氣管肺素。其中探測器腔體主要有：外殼恨锚、冷頭、SSPD芯片以及同軸線纜等部件倍靡；偏置電流控制器有新舊兩個版本猴伶，主要有低噪放大器、偏置電流控制器、顯示等部分他挎；納米芯片安裝在探測器腔體中筝尾。探測器芯片需要工作在超低狀態(tài)，使得芯片可以工作在超導態(tài)办桨。因此整套系統(tǒng)都是圍繞這一點工作筹淫；首先為了芯片可以工作在比較好的狀態(tài)下，需要將腔內的空氣排空呢撞，達到一定的真空條件损姜；這時候壓 ...

前，可用的單光子探測器件有：光電倍增管（PMT）狸相，工作在蓋革模式下的雪崩光電二級管（APD）等薛匪。在400至900nm光波段，以硅APD為敏感元件的單光子探測器性能良好脓鹃，暗計數(shù)小于25cps逸尖，量子效率在650nm附近可高達到70%。但由于帶隙寬度的限制瘸右，硅APD對波長1微米以上的光沒有響應娇跟。在近紅外光波段（1100~1650nm），目前性能很好的是基于銦鎵砷（）APD的單光子探測器太颤，其量子效率在1.55μm波長處能達約25%苞俘，暗計數(shù)約10^3cps左右×湔拢總體而言吃谣，不論光電倍增管還是基于APD的單光子探測器，其量子效率做裙、暗計數(shù)等性能遠不能滿足量子信息計數(shù)發(fā)展的需要岗憋，特別是針對所謂的線性量子計算，對 ...

子計數(shù)器/單光子探測器锚贱；前者更多被稱作時間相關單光子計數(shù)器（TCSPC）仔戈，更多應用在比較關心單光子對應的時間信息,而其根據(jù)分辨率不同、通道數(shù)不同又存在差異拧廊；后者更多被稱為單光子探測器监徘，因為其內部集成有APD可探測單光子，對于要求探測器精度不高的場景吧碾，應用更加偏重單光子的數(shù)量凰盔，這種產(chǎn)品既涵蓋了單光子探測器的功能，又集成了單光子計數(shù)器的功能滤港。本篇著重介紹后者廊蜒，單光子計數(shù)器/單光子探測器（SPD）趴拧。基本框圖如下圖所示山叮，主要由APD著榴、偏壓控制、溫度控制屁倔、信號采樣脑又、信號處理模塊、MCU控制器組成锐借。圖1 系統(tǒng)框圖從上圖可看出问麸，其核心部件是APD；當光照射在APD上钞翔，在偏置電壓下產(chǎn)生雪崩效應严卖，此時經(jīng)過APD ...

基于VS2012搭建quTAG控制環(huán)境quTAG作為一款性能優(yōu)異的TCSPC，其時間分辨率可達1ps布轿，最高計數(shù)率可達25MHz哮笆；但是作為科研、工業(yè)使用的儀器汰扭，設備自帶的PC端操作軟件稠肘，可滿足絕大多數(shù)使用場合。對于需要集成在項目系統(tǒng)中萝毛，需要使用設備的API接口项阴，將設備控制集成到系統(tǒng)中“拾基于此环揽，我們以Visual Studio 2012開發(fā)環(huán)境搭建測試模板，也可以直接聯(lián)系我們獲取項目模板庵佣。1薯演、新建工程模板；2秧了、確定、保存序无，新建一個hello world验毡；3、可以在qutools官網(wǎng)或者聯(lián)系我們下載QUTAG-LIB-WIN64-V1.4.5.zip壓縮包帝嗡，解壓后找到inc晶通、lib文件夾。在工程目錄 ...

quTAG是一款時間-數(shù)字轉換器哟玷，它測量電信號并記錄相關時間標簽狮辽。這種時間標簽流可以用于各種各樣的應用——測量范圍從皮秒到幾天一也。通用時間標記方法可用于相關測量(互相關、自相關)喉脖、壽命測量(start - stop)以及一次測量中的更多可能性椰苟。保存的時間標簽流包含重建每次測量和分析所需的所有信息。1树叽、軟件安裝舆蝴。從附帶的U盤中拷貝Daisy@QUTAG-V1.5.3.exe軟件到目標目錄下。正常完成軟件安裝题诵。2洁仗、設備連接。將電源線與連接到設備背面110~230V交流接口性锭。使用附帶的USB 3.0線纜與PC連接赠潦。打開設備，啟動Daisy.exe軟件草冈。3她奥、切換到Detector Parameter標簽 ...

SCONTEL超導單光子納米線探測器（SSPD）使用全封閉的光纖通道作為光源的接入介質。由于納米線單光子芯片的結構疲陕，導致探測效率與光源的偏振態(tài)緊密相關方淤。因此使用常見的三環(huán)型偏振控制器，用于控制探測器輸入端光源的偏振態(tài)蹄殃。該控制器主要應用于單模到保偏光纖的應用携茂、偏振相關損耗的測量、偏振敏感器件的應用诅岩、光纖激光器讳苦、光纖干涉儀。而在SSPD應用中吩谦，就屬于偏振敏感器件的應用鸳谜。在本篇文章中，主要討論三環(huán)型偏振控制器的原理式廷，進而在偏振調試時使探測器達到最優(yōu)探測效率咐扭。三環(huán)型偏振控制器主要由三個環(huán)路、基座滑废、壓蓋等組成蝗肪，覆蓋波長范圍從500-1600nm。光纖纏繞在一定半徑三個光纖圓圈上產(chǎn)生彈光效應蠕趁，同時改變三個 ...