紅外單光子探測器定標(biāo)方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展及科技的進步，在諸如微光夜觀、光譜測量、光纖傳感、衛(wèi)星遙感、量子信息等領(lǐng)域中，某些時候可獲得的信號強度僅為光子量級，在這些微弱光探測的應(yīng)用中，離不開單光子探測器的身影。為了保證獲取的數(shù)據(jù)精度及可利用價值，對單光子探測器量子效率的定標(biāo)需求不斷提高。
　　傳統(tǒng)的定標(biāo)方法需要根據(jù)不同的定標(biāo)要求設(shè)計傳遞鏈，傳遞環(huán)節(jié)是誤差的主要來源。光子糾纏是20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的最新奇物理現(xiàn)象之一，其應(yīng)用涉及量子信息和量子光學(xué)等領(lǐng)域。利用光子對

2、的時間糾纏特性，科研人員也開展了其在單光子探測器定標(biāo)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，但主要集中在可見波段，對于紅外波段的研究較少。
　　為拓展光子糾纏技術(shù)在紅外定標(biāo)領(lǐng)域的應(yīng)用，提高紅外單光子探測器定標(biāo)的精度，本文擬開展基于糾纏光子的紅外單光子探測器定標(biāo)方法研究。
　　論文首先介紹了常規(guī)的輻射定標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)傳遞方法，分析了限制其精度提高的根源所在。闡述了典型的紅外單光子探測器的原理及特點，包括光電倍增管、雪崩光電二極管等器件。
　　根據(jù)糾纏

3、光子定標(biāo)原理，重點研究了紅外單光子探測器定標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計。采用加拿大Excelitas公司生產(chǎn)的SPCM（single photon counter module）可見單光子探測器作為參考探測器，搭建了定標(biāo)平臺，解決了非線性晶體參數(shù)設(shè)計、糾纏光子光路配置、符合測量系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化、雜散光抑制等關(guān)鍵問題，完成了紅外單光子探測器的量子效率定標(biāo)實驗。測得瑞士ID Quantique公司生產(chǎn)的單光子探測器 id220在1550nm波長處的量子效率為