單光子計數器現可分兩大類：時間相關單光子計數器和單光子計數器/單光子探測器；前者更多被稱作時間相關單光子計數器（TCSPC），更多應用在比較關心單光子對應的時間信息,而其根據分辨率不同、通道數不同又存在差異；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量，這種產品既涵蓋了單光子探測器的功能，又集成了單光子計數器的功能。本篇著重介紹后者，單光子計數器/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 系統框圖從上圖可看出，其核心部件是APD；當光照射 ...

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，導致探測效率與光源的偏振態緊密相關。因此使用常見的三環型偏振控制器，用于控制探測器輸入端光源的偏振態。該控制器主要應用于單模到保偏光纖的應用、偏振相關損耗的測量、偏振敏感器件的應用、光纖激光器、光纖干涉儀。而在SSPD應用中，就屬于偏振敏感器件的應用。在本篇文章中，主要討論三環型偏振控制器的原理，進而在偏振調試時使探測器達到最優探測效率。三環型偏振控制器主要由三個環路、基座、壓蓋等組成，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生彈光效應，同時改變三個 ...

單光子是光的最小能量單元。常見單光子探測器根據光電效應制作而成，這種機制的主要是雪崩二極管，由于其探測效率低、暗計數比較大，限制其應用。而工作于超導態的單光子探測機理在100年以前已經被發現，隨著近代微電子、微加工技術的出現，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。為了可以產生電脈沖，在超導帶加DC電流偏置，形成超導臨界態。當窄帶隙吸收光子后，形成具有非平衡濃度的準粒子區域。 此時，電流密度超過臨界水平，并在納米帶上形成電阻區域。該電阻區域是由于單光子在該位置打破了該點超導態，形成一個熱點，熱點 ...

于APD型單光子計數器系統簡介》中，簡單介紹了單光子計數器/單光子探測器（SPD）的結構組成以及模塊功能。本篇文章主要說明兩種工作模式。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。這兩種模式對于探測不可預測的光子到達非常有用。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。在自由運行模式下，APD連續檢測光子。在這種配置中，不需要外部時鐘(異步模式)。每次檢測到光子，都會發送到一個脈沖，然后在APD上持續一個空載時間(持續時間由用戶設置)。 在空載時間內，即使光子仍在撞擊APD，APD也不會向外輸出信號。空載時間結束后，可以探測光子。在門控模式下，需要外加一 ...

在前面的文章中，我們介紹了超導探測器的基本組成結構。其中，主要有控制器、探測器腔體、壓縮機。本篇文章我們主要介紹下新版的控制器。在介紹新版控制器之前，首先簡單了解下舊版控制器；控制器見如下圖所示，舊版控制器只有兩個通道，不支持擴展，出廠后就已經固定好。兩個機械旋鈕用來調節偏置電流，，灰色LCD顯示屏下面三個機械按鍵用來操作工作模式；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、信號輸出；從下圖中可以看到這種設計只能在現場調制、占用空間大；如果通道不夠用只能增加控制器，因此通道空間密度低；新版控制基于ucLinux操作系統，因此在TCP/IP協議支持下，可以輕松實現遠程操作，更加方便參數 ...

基于VS2012搭建quTAG控制環境quTAG作為一款性能優異的TCSPC，其時間分辨率可達1ps，最高計數率可達25MHz；但是作為科研、工業使用的儀器，設備自帶的PC端操作軟件，可滿足絕大多數使用場合。對于需要集成在項目系統中，需要使用設備的API接口，將設備控制集成到系統中。基于此，我們以Visual Studio 2012開發環境搭建測試模板，也可以直接聯系我們獲取項目模板。1、新建工程模板；2、確定、保存，新建一個hello world；3、可以在qutools官網或者聯系我們下載QUTAG-LIB-WIN64-V1.4.5.zip壓縮包，解壓后找到inc、lib文件夾。在工程目錄 ...

標進行評估。光子計數-繪制實時時間間隔直方圖光子計數是量子光學等領域的研究中一項重要的實驗技術，通過測量光子到達的時間間隔從而了解光子的行為特性。Moku 的時間間隔與頻率分析儀zui強大的功能之一就是光子計數實驗，繪制實時的時間間隔直方圖，用戶能夠觀察光子的聚束或者反聚束效應，研究二階相關函數并且分析光子源之間的相干屬性。時間函數的二階相關性研究被廣泛用于量子光學，其中以 Hanbury-Brown-Twiss（HBT）實驗zui為zhu名，是實時直方圖生成的理想應用案例。在 HBT 實驗中，科學家在不同位置放置兩個探測器來觀察一對來自遙遠光源的兩束光子光束。一束光相對于另一束光經歷了不同的 ...

個時間相關單光子計數器（TDC）來使用，這就意味著會大大增加激光雷達系統的體積，但是激光雷達系統往往會伴隨著小型化的需求。面日益增長的研究需求與設備性能上限的沖突，Pi Imaging與上海昊量光電推出了單光子陣列探測器—SPAD23。SPAD23 設備采用了23個六邊形排列的硅基單光子雪崩二極管（SPAD），這種獨特的排列方式增加了有效探測面積，改善了傳統單點SPAD面積小的限制。并且突破了陣列探測器中絕大多數都無法突破的技術難題：填充因子。該設備的光敏面大小為1.3mm×1.3mm，每個像素的大小為23um，填充因子大于80%，單光子光電轉換效率為55%，對于探測面積、光的收集與捕獲能力及 ...

時間門控拉曼光譜的創新驅動力——SPAD的突破與應用拉曼光譜技術是一種基于光與物質分子振動相互作用的非破壞性光譜分析方法。通過高強度激光照射樣品，大部分光會以原波長散射（瑞利散射），少量光會以不同波長散射（拉曼散射），形成拉曼光譜。每個光譜峰對應于特定的分子鍵振動，形成獨特的“化學指紋”。拉曼光譜技術因其高效和多用途特點，有著非常明顯的優勢如：- 非破壞性：無需破壞樣品。- 無需特殊制備：適用于多種樣品形式。- 高分辨率：提供分子級別信息。- 廣泛應用：用于化學、材料科學、藥物分析等領域所以這項技術在各科學領域中具有重要應用價值。但是其在實際應用檢測的時候卻也有著自身的一些限制如：- 拉曼效應 ...

高度敏感(單光子計數能力)，允許快速外部觸發，并具有亞納秒范圍內的時間分辨率。iccd符合這些要求。光學克爾門控，它的作用就像光譜儀入口狹縫前的一個光百葉窗，已經被幾個小組用來觸發CCD。這種設置需要空間，因此限制了系統的可移植性。Talmi制定了拉曼多通道和門控檢測的選擇指南。1993年，Tahara和Hamaguchi首先通過構造一個增強的基于ccd的條紋相機實現了高靈敏度和良好的時序分辨率。TG拉曼裝置中的條紋相機將樣品的背散射光引導到光電陰極上;當電子被光子擊中時，通過在陰極管(稱為條紋管)的陽極上的高速電壓坡道(用于正負直流偏置)來加速電子。電子束(條紋)的運動從負極側交換到正極側， ...