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单光子探测器工作原理是什么？

单光子探测是一种探测超低噪声的技术，增强的灵敏度使其能够探测到光的较小能量量子——光子。单光子探测器可以对单个光子进行计数，实现对极微弱目标信号的探测，因此也活跃在许多可获得的信号强度仅为几个光子能量级的新兴应用领域中。

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单光子探测

单光子探测是一种极微弱光探测法，它所探测的光的光电流强度比光电检测器本身在室温下的热噪声水平还要低，用通常的直流检测方法不能把这种湮没在噪声中的信号提取出来。

单光子探测是弱光测量技术的核心,在量子信息、物理、生物、化学和天文学领域具有关键性的作用。传统以光电倍增管或雪崩二极管为基础的单光子探测器的低灵敏度和高暗计数限制了信噪比的提高,低计数率限制了测量速度和动态范围。

单光子探测器

单光子探测器可以对单个光子进行探测和计数，在许多可获得的信号强度仅为几个光子能量级的新兴应用中。利用单光子探测技术，可极大提高光谱测量的灵敏度和准确性，灵敏度提高3-4个数量级，可实现对微量物质成分的光谱分析，使化学成分检测和安全检查等系统达到超高灵敏度。单光子探测器（SPD）是一种超低噪声器件，增强的灵敏度使其能够探测到光的能量量子——光子。单光子探测将单光子激发的单个光电子信号放大，通过脉冲甄别和数字计数等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限。