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      4. 單光子探測技術的典型應用

        作者:佚名 來源:網絡文檔 時間:2020-04-10 23:06 閱讀:723 [投稿]
        單光子探測器可以對單個光子進行計數,實現對極微弱目標信號的探測,因此也活躍在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用領域中。

        單光子探測是一種探測超低噪聲的技術,增強的靈敏度使其能夠探測到光的最小能量量子——光子。單光子探測器可以對單個光子進行計數,實現對極微弱目標信號的探測,因此也活躍在許多可獲得的信號強度僅為幾個光子能量級的新興應用領域中。 

        人眼安全激光雷達 

        激光雷達是一種基于光學探測與測距的光學遙感技術,實用窄線寬短脈沖激光在大氣中進行光子激射從而產生背向散射。接收這些微弱的背向散射信號需要用到單光子計數器等高靈敏度的光學探測設備。今天,激光雷達活躍在污染監測,空氣質量分析,氣候學等很多領域。 


        激光雷達典型應用

         

        量子密碼學/量子密鑰分配 

        量子密碼學/量子密鑰分配是一種非常前沿的技術,它利用量子物理特性獲得傳統技術無法企及的安全傳輸保證。這種技術基于量子原理將秘鑰安全保密的分配給通信雙方。同光纖通信技術相結合,實現量子密鑰分配需要將光信號能量降低至光子水平,因此,高精度的光子探測設備是必須的。在此類應用里,單光子源/雙光子糾纏源,單光子計數器都需要用到。特別是單光子計數器,它不僅能夠接收極低水平的量子密鑰信號,還能夠探測不明侵入,從而保障系統安全。 


        量子通信

         

        光子源特性測試 

        隨著量子物理技術、非線性技術和量子點技術的進步和發展,單光子源和光子糾纏源的開發需求日益增多。在這些設備的開發過程中,需要高靈敏度的檢測手段來對其進行特性分析和測試,單光子計數器就是一種有效的手段。

         
         

        熒光測量 

        熒光時間測量技術(Fluorescence Timing Measurement)被應用在很多科研和工業領域,例如:分子特性,納米技術和成像顯微技術等等。熒光信號是一種非常微弱的光信號,因此需要非常靈敏的光學探測器進行探測,單光子計數器就是不二之選。 

         

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