【技术实现步骤摘要】
基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统(一)
本专利技术涉及的是一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，本专利技术可用于量子保密通讯，激光雷达测距，光时域反射系统，荧光寿命探测，医学成像的领域。属于单光子探测
(二)
技术介绍
单光子探测是一种极微弱光探测技术，具有很高的探测灵敏度，能够探测到最小能量量子-光子，可对单个光子进行计数，实现对极微弱光信号的探测。根据光的粒子特性，光由大量的光子组成，光子的能量由光的频率决定，频率越高，能量越大。单个光子的能量数量级在10-19J，探测到能量如此低的单光子信号，需要采取特殊的光电探测器件。因此单光子探测技术对探测器的灵敏度要求很高，作为一种新兴的探测技术，单光子雪崩光电二极管(SPAD)具有探测效率高，对磁场敏感度低，体积小，功耗低，驱动简单，便于集成的特点，目前在荧光探测，量子保密通讯，激光雷达测距，DNA测序，医学三维成像，超灵敏光谱检测等领域都具有广泛的应用。光谱范围是光电探测器件的一个重要参数，可以定义为可以探测的光谱波长上下限所规定的区间，它决定了探测器...
【技术保护点】
1.一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，由光源1、二向色性滤光片2、第一光纤准直器31和第二光纤准直器32、泵浦光源4、第一2×1光纤耦合器51和第二2×1光纤耦合器52、第一光开关61和第二光开关62、单光子探测模块7组成，其中单光子探测模块由偏置电压电路71、单光子雪崩光电二极管72、淬灭读出电路73和信号处理电路74组成。所述系统中光源1射出的光入射到二向色性滤光片2，其中可见光经二向色性滤光片2反射到第一光纤准直器31，近红外光经二向色性滤光片2透射到第二光纤准直器32。泵浦光源4和第二光纤准直器32的输出连接第一2×1光纤耦合器51的输入，第一2×1光纤耦合...
【技术特征摘要】
1.一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，由光源1、二向色性滤光片2、第一光纤准直器31和第二光纤准直器32、泵浦光源4、第一2×1光纤耦合器51和第二2×1光纤耦合器52、第一光开关61和第二光开关62、单光子探测模块7组成，其中单光子探测模块由偏置电压电路71、单光子雪崩光电二极管72、淬灭读出电路73和信号处理电路74组成。所述系统中光源1射出的光入射到二向色性滤光片2，其中可见光经二向色性滤光片2反射到第一光纤准直器31，近红外光经二向色性滤光片2透射到第二光纤准直器32。泵浦光源4和第二光纤准直器32的输出连接第一2×1光纤耦合器51的输入，第一2×1光纤耦合器51的输出经第一光开关61连接至第二2×1光纤耦合器52的输入，第一光纤准直器31的输出经第二光开关62连接至第二2×1光纤耦合器52的输入。偏置电压电路71产生高电压，使得单光子雪崩光电二极管72工作于单光子模式。第二2×1光纤耦合器52输出的光子入射至单光子雪崩光电二极管72引起雪崩事件，单光子雪崩光电二极管72输出的雪崩事件电脉冲经淬灭读出电路73输出至信号处理系统74进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，其特征是：光源1可以是激光、荧光寿命探测系统中的受激发的荧光信号、激光测距雷达的反射光信号、光时域反射系统中的反射光信号中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，其特征是：二向色性滤光片2采用截止波长为780nm的长波通二向色性滤光片，将其与入射光呈45°放置。光源1射出的光入射到二向色性滤光片2，其中波长低于780nm的可见光经二向色性滤光片2反射到第一光纤准直器31，波长高于780nm的近红外光经二向色性滤光片2透射到第二光纤准直器32。
4.根据权利要求1所述的一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，其特征是：第一光纤准直器31将二向色性滤光片2反射的可见光耦合至第一光纤准直器31输出端连接的单模光纤。第二光纤准直器32将二向色性滤光片2透射的近红外光耦合至第一2×1光纤耦合器51的输入端。
5.根据权利要求1所述的一种基于双光子吸收的宽光谱单光子探测系统，其特征是：泵浦光源4采用固...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓仕杰，李翔，张文涛，苑立波，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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