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单光子探测技术

近年来，以*密钥分配为代表的各种*信息技术应用获得了飞速发展，这些应用对单光子探测器的性能提出了非常苛刻的要求，以光电倍增管和雪崩光电二****管为代表的传统单光子探测器件已经无法满足需求。在此背景下，出现了以超导单光子探测器为代表的新型低温单光子探测器件，其性能比现有商用单光子探测器有了本质性的提升。本文综述了迄今为止各种类型的单光子探测器，并指出各自在*信息技术应用中的优势和不足之处以及发展方向。

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光电探测器的分类与应用

光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，光电探测器可分为两大类：一类是光子探测器；另一类是热探测器。光电探测器件的应用选择，探测器结构实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中，可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下，选用某种器件会*些。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时，采用光电倍增管，因为其放大倍数可达10^4～10^8以上，这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量，使得对探测器的限制只剩下光阴****电流中的统计变化。因此，在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面，光电倍增管得到广泛应用。

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红外光子探测器的分类及特点

按光—电信号转换的不同原理，光子探测器分为光电导型、光伏型和光磁电型等。

光子探测器的特点是：光谱响应有选择性，只对短于某一特定波长的红外辐射有响应，这一特定波长称为截止波长（指在长波端）；响应速度快，比热探测器要高几个数量级，一般光电导探测器响应时间在微秒级，光伏探测器的响应时间在纳秒级或更快；探测灵敏度高，与热探测器相比，大约高出两个数量级；探测器灵敏度与工作温度有关，工作温度降低，探测器灵敏度就能****，有的光子探测器只能在低温工作，需要制冷条件。光子探测器大都是由化合物半导体材料制成，材料生长难度大，器件制造技术要求高，所以价格也比较贵，目前主要在军事上用于*、远距离、快速目标的探测。但随着技术进步，工艺水平****，价格降低，它们在民用中也占有一定市场，SPCM-S-APD单光子探测器报价，并具有广阔发展前景。

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