單光子探測器
概述
安徽問天量子科技股份有限公司研發的WT-SPD系列紅外單光子探測器使用InGaAs/InP雪崩光電二極管作為光敏元件，采用窄門脈沖模式，能有效的降低暗噪聲並保持較高的探測效率。
問天量子SPD系列單光子探測器由外觸發信號輸入、內觸發信號產生、觸發信號延時、死時間控制、門脈沖產生、APD偏壓產生、雪崩信號甄別、APD制冷以及其它輔助電路組成。
探測器可以工作在內觸發或者外觸發模式，內觸發模式下觸發頻率從1KHz到20MHz可調，外觸發模式下用戶可任意選擇TTL、CMOS、NIM等標準信號電平或者自定義的電平標準，輸入信號經過延時電路、脈寬整形電路和門信號放大電路後變成幅度為6V的脈沖信號送到APD的一端，APD另外一端由偏置電壓產生電路偏置在臨界雪崩狀態，在門信號有效期間如果有光子到達，則APD發生雪崩擊穿，APD輸出信號經過濾波放大後送到甄別電路判斷是否有雪崩發生，如果檢測到APD發生雪崩則探測器輸出一個探測信號。
WT-SPD200的探測效率可以在5%-25%可調，用戶可以根據應用場合選擇合適的探測效率。門脈沖寬度為2.5ns、5ns可選，死時間可調范圍1～255 us。延時模塊有精準的恒溫控制，可以保證盡可能小的溫度漂移。
WT-SPD200根據暗計數率分為超低噪聲型、低噪聲型和標準型三種型號，超低噪聲型在10%探測效率時暗計數率小於5×10-6。
主要特性
l l重復頻率達20MHz的內觸發/外觸發信號
l l外觸發輸入信號支持TTL、PECL、LVPECL、NECL等多種電平標準
l l探測效率5%-25%可調
l l可輸出的觸發信號、門信號
l l可調節的觸發信號延時、門寬、死時間
l lUSB、RS232串口遠程控制功能
應用場合
l l量子密鑰分配 l l人眼安全激光雷射測距 l l單光子光源檢測 l l熒光壽命測量 | l l光致發光測量 l l量子光學 l l光纖光學 l l生物光學 |
技術參數
參數 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
波長范圍 | 950 | 1500 | 1650 | nm |
光纖接口 | FC/PC | |||
光纖類型 | 單模 | |||
探測效率 | 5 |
| 25 | % |
探測效率分辨率 | 5 | % | ||
死時間 | 0 |
| 100 | us |
死時間步進 |
| 0.1 |
| us |
外觸發頻率 |
|
| 20 | MHz |
內觸發頻率 |
|
| 20 | MHz |
有效門寬 | 0.5 |
| 10 | ns |
門寬分辨率 |
| 10 |
| ps |
觸發信號延時 | 0 |
| 20 | ns |
觸發信號延時分辨率 |
| 10 |
| ps |
延時電路溫漂 |
|
| ±50 | ps |
工作溫度 | 5 |
| 35 | ℃ |
制冷時間 |
| 5 |
| Min |
|
|
|
|
|
1ns有效門寬時的典型暗計數率
型號 | 觸發頻率=1MHz，死時間=0 | 觸發頻率=20MHz，死時間=1us | ||
10%探測效率 | 20%探測效率 | 10%探測效率 | 20%探測效率 | |
WT-SPD200-ULN | <5Hz | <15Hz | <100Hz | <300Hz |
WT-SPD200-LN | <10Hz | <40Hz | <200Hz | <800Hz |
WT-SPD200-STD | <25Hz | <100Hz | <500Hz | <2kHz |
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