一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器制造技术

技术编号:28029345 阅读:35 留言:0更新日期:2021-04-09 23:10
本发明专利技术是一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器,包括包括光学系统模块,偏置电压模块,SiPM探测器模块,制冷模块,信号放大模块,脉冲甄别整形模块,FPGA计数模块,光学系统模块扩大单光子探测器感光面积,SiPM探测器模块是小活性区面积的SiPM具备光子数分辨能力和较低暗计数率,偏置电压模块为单光子探测器提供反向偏置电压,最终实现微弱光信号的探测。本发明专利技术所述的单光子探测器具有较大感光面积、较低暗记数率以及较高光子数分辨能力的SiPM单光子探测器。

【技术实现步骤摘要】
一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器
本专利技术属于单光子探测
,具体涉及一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器。
技术介绍
单光子探测技术在国防建设、工业和民用生活领域具有广泛的应用前景,比如:微弱荧光探测、雷达测距、高能物理、医学成像和量子密钥学等。雪崩光电二极管(SPAD)是目前单光子探测领域比较主流的一类器件,工作于盖革模式,具备皮秒量级的时间分辨能力与单光子灵敏度。入射光信号耦合进入SPAD的方式有多种,包括透镜耦合、光纤耦合以及空间耦合等。耦合性能的好坏决定了光电探测系统的光子收集效率。2019年,长春理工大学和中科院研究所提出了大相对孔径敏感器光学镜头的设计,通过探测器灵敏度模型计算,确定了光学系统的设计参数,进而设计了基于此探测器的光学镜头。2020年,尤立星团队提出光耦合效率、吸收效率及本征探测效率的决定性因素,重点发展接近100%的光纤耦合效率与光吸收效率关键技术通过优化PPLN波导光纤耦合。在SPAD单光子探测器读出电路方面,2018年,深圳大学设计了可控的主动淬灭电路,该电路除可以迅速淬灭雪崩电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器,包括光学系统模块,高压电源模块,SiPM探测模块,信号放大模块,脉冲甄别整形模块,FPGA计数模块,其特征在于:所述的光学系统模块,包括双透镜聚焦,微纳斜面光纤,光纤夹具,所述脉冲甄别整形模块,包括窗口比较器。/n

【技术特征摘要】
1.一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器,包括光学系统模块,高压电源模块,SiPM探测模块,信号放大模块,脉冲甄别整形模块,FPGA计数模块,其特征在于:所述的光学系统模块,包括双透镜聚焦,微纳斜面光纤,光纤夹具,所述脉冲甄别整形模块,包括窗口比较器。


2.根据权利要求1所述的一种具备光子数分辨能力、低暗计数的单光子探测器,其特征在于:所述光学系统模块采用双透镜将光子聚焦耦合进入微纳斜面光纤中,所述微纳斜面光纤由单模光纤拉锥至微米或纳米级别,端面为45度的斜面,所述微纳斜面光纤由夹具固定在其中的微型槽内,所述SiPM与微纳斜面光纤水平耦合,光纤与SiPM光敏面在水平方向上,光纤耦合照射到SiPM敏感区域,完成将较大面积的入射光斑像较小面积Si...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯桂兰林春兰赵天琦金尚忠徐睿储童潘劲旅郭锴悦徐良强吕航王振翔
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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