量單元。常見單光子探測器根據(jù)光電效應制作而成，這種機制的主要是雪崩二極管，由于其探測效率低、暗計數(shù)比較大，限制其應用。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、微加工技術的出現(xiàn)，使得超導單光子探測器才成為可能。超導單光子探測器（SSPD）由納米帶隙形式的超薄超導膜組成。為了更高效的探測單光子，該帶隙通常被做成曲線型。為了可以產(chǎn)生電脈沖，在超導帶加DC電流偏置，形成超導臨界態(tài)。當窄帶隙吸收光子后，形成具有非平衡濃度的準粒子區(qū)域。 此時，電流密度超過臨界水平，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)，形成一個熱點，熱點在此處表現(xiàn)出電阻態(tài) ...

在之前眾多的文章中，我們從探測器的整體使用、單個控制模塊、脈沖整形模塊、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。這篇文章中，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、壓縮機、偏置電流控制器、氦氣管。其中探測器腔體主要有：外殼、冷頭、SSPD芯片以及同軸線纜等部件；偏置電流控制器有新舊兩個版本，主要有低噪放大器、偏置電流控制器、顯示等部分；納米芯片安裝在探測器腔體中。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)。因此整套系統(tǒng)都是圍繞這一點工作；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，達到一定的真空條件；這時候壓 ...

光子計數(shù)器/單光子探測器；前者更多被稱作時間相關單光子計數(shù)器（TCSPC），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；后者更多被稱為單光子探測器，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，應用更加偏重單光子的數(shù)量，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。本篇著重介紹后者，單光子計數(shù)器/單光子探測器（SPD）。基本框圖如下圖所示，主要由APD、偏壓控制、溫度控制、信號采樣、信號處理模塊、MCU控制器組成。圖1 系統(tǒng)框圖從上圖可看出，其核心部件是APD；當光照射在APD上，在偏置電壓下產(chǎn)生雪崩效應，此時經(jīng)過AP ...

素區(qū)域，對于單光子探測器至關重要。為了將像素中的電路面積保持在zui小值，從而允許更大的SPAD，主要的實現(xiàn)方式是使用單比特存儲器。在現(xiàn)有的SPAD陣列中，這通常需要12個或更多的晶體管。保存的信息僅告訴是否未檢測到或至少檢測到一個光子（像素結構參見圖2.3d）。當SPAD檢測到一個以上光子時，可以通過增加讀出速度來降低錯過光子事件的概率。來自這樣的陣列的數(shù)據(jù)通常是逐行讀取的。當一行被讀取時，存儲器的狀態(tài)被重置，并且下一行被訪問。這種操作模式被稱為“滾動快門”模式，在CMOS相機中也很常見。圖3 具有不同像素設計的SPAD陣列。a）可按行訪問的SPAD陣列。（b）在每個像素中嵌入TDC以解析光 ...

進行數(shù)字化和單光子探測器信號的數(shù)字鑒別。這種模塊的存在增加了將延遲線長度與輸入信號上升時間匹配的靈活性，從而確保了zui佳的數(shù)字鑒別，并且僅15ps的抖動讓您無額外引入抖動的困擾。FLIM數(shù)據(jù)采集卡（TDC），這是一個USB供電的設備，專為進行時間分辨熒光壽命成像和光譜測量而設計。FLIMLABS的這些設備可以靈活集成到現(xiàn)有的掃描式熒光壽命成像系統(tǒng)中，為用戶提供全面的解決方案，從實驗設置到數(shù)據(jù)采集和分析，此外，F(xiàn)LIMLABS還提供了FLIM Studio軟件，這是一個靈活的軟件配置，數(shù)據(jù)處理和分析軟件的改進使得從復雜的FLIM數(shù)據(jù)中提取有用信息變得更加高效和準確。利用機器學習和人工智能算法， ...

進行數(shù)字化和單光子探測器信號的數(shù)字鑒別。這種模塊的存在增加了將延遲線長度與輸入信號上升時間匹配的靈活性，從而確保了zui佳的數(shù)字鑒別，并且僅15ps的抖動讓您無額外引入抖動的困擾。FLIM數(shù)據(jù)采集卡（TDC），這是一個USB供電的設備，專為進行時間分辨熒光壽命成像和光譜測量而設計。FLIMLABS的這些設備可以靈活集成到現(xiàn)有的掃描式熒光壽命成像系統(tǒng)中，為用戶提供全面的解決方案，從實驗設置到數(shù)據(jù)采集和分析，此外，F(xiàn)LIMLABS還提供了FLIM Studio軟件，這是一個靈活的軟件配置，數(shù)據(jù)處理和分析軟件的改進使得從復雜的FLIM數(shù)據(jù)中提取有用信息變得更加高效和準確。利用機器學習和人工智能算法， ...

激光雷達領域的新秀利器—SPAD23激光雷達（LiDAR）技術以其精準的距離測量和三維建模成像能力，在多個行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。這項技術主要通過發(fā)射激光脈沖并測量這些脈沖與物體碰撞后返回的時間來工作，從而獲得高精度的空間數(shù)據(jù)。不僅能夠進行測距還能進行復雜場景的計算成像等等。激光雷達技術已廣泛應用于以下行業(yè)：地理空間測繪、考古學、自動駕駛車輛、農(nóng)業(yè)、林業(yè)管理、城市規(guī)劃、災害管理、建筑和建筑管理、交互式媒體和藝術、太陽能和風能項目、軍事和國防、礦業(yè)和地質學、基礎設施和建設、大氣研究、機器人技術、制造業(yè)、能源行業(yè)等等時間飛行（ToF）技術是一種測量物體距離的方法，它通過計算光波從發(fā)射到反射回傳感器所 ...

mbda線陣單光子探測器，不僅具有單點式SPAD擁有的所有優(yōu)勢，更是完美的解決了它的不足SPAD Lambda具有320×1個SPAD硅基單光子探測器陣列，單次的積分時間無上xian，每個像素尺寸為29um，填充因子大于80%，且內置了320通道的10ps時間分辨率的TDC，自帶門編輯模式（時間選通功能），選通門上升沿所需時間小于120ps，min選通時間為2ns，激光器同步觸發(fā)信號與內部選通門的min偏移量為17ps max。在時間門控拉曼技術的應用中，門編輯模式起到了不可或缺的作用，其可以根據(jù)激光器的外觸發(fā)信號來生成SPAD工作門，內置TDC的時間序列按照激光器的觸發(fā)信號作為Start，但 ...

分超導納米線單光子探測器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的倉。波長復用被用來實現(xiàn)多個高可見度的通道配對，這些配對共同加起來形成了一個高符合率。每對配對可以被視為光子糾纏的獨立載體，因此整個系統(tǒng)通過使用波長選擇性交換適用于靈活網(wǎng)格架構。每個通道的亮度和可見度被量化，作為泵浦功率、收集效率以及符合率的函數(shù)。在低平均光子數(shù)（$$μ_L=5.6×10^{-5}±9.0×10^{-6}$$）時8通道系統(tǒng)可見度可達到平均99.3%，而在較高功率時（$$μ_H=5.0×10^{-3}±3.0×10^{-4}$$），演示時總符合率為3.55MHz，平均可見度為96.6%。糾纏光子 ...

分超導納米線單光子探測器（SNSPDs）可以使time-bin量子比特解析為80ps寬的bin。而波長復用被用來實現(xiàn)多個高可見度的通道配對，這些配對共同加起來形成了一個高符合率。在低平均光子數(shù)（μL=5.6×10-5±9.0×10-6）時8通道系統(tǒng)可見度可達到平均99.3%，而在較高功率時（μH=5.0×10-3±3.0×10-4），演示時總符合率為3.55MHz，平均可見度為96.6%。裝置具體分為糾纏光子源以及光譜復用以及探測部分。糾纏光子源下圖展現(xiàn)了該實驗裝置。來自鎖模激光器的脈沖光，中心波長為1539.47nm，通過一個80ps延遲線干涉儀。源干涉儀每個時鐘周期產(chǎn)生兩個脈沖，用于編碼e ...