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单光子探测器
概述
安徽问天量子科技股份有限公司研发的WT-SPD系列红外单光子探测器使用InGaAs/InP雪崩光电二极管作为光敏元件，采用窄门脉冲模式，能有效的降低暗噪声并保持较高的探测效率。
问天量子SPD系列单光子探测器由外触发信号输入、内触发信号产生、触发信号延时、死时间控制、门脉冲产生、APD偏压产生、雪崩信号甄别、APD制冷以及其它辅助电路组成。
探测器可以工作在内触发或者外触发模式，内触发模式下触发频率从1KHz到20MHz可调，外触发模式下用户可任意选择TTL、CMOS、NIM等标准信号电平或者自定义的电平标准，输入信号经过延时电路、脉宽整形电路和门信号放大电路后变成幅度为6V的脉冲信号送到APD的一端，APD另外一端由偏置电压产生电路偏置在临界雪崩状态，在门信号有效期间如果有光子到达，则APD发生雪崩击穿，APD输出信号经过滤波放大后送到甄别电路判断是否有雪崩发生，如果检测到APD发生雪崩则探测器输出一个探测信号。
WT-SPD200的探测效率可以在5%-25%可调，用户可以根据应用场合选择合适的探测效率。门脉冲宽度为2.5ns、5ns可选，死时间可调范围1～255 us。延时模块有精准的恒温控制，可以保证尽可能小的温度漂移。
WT-SPD200根据暗计数率分为超低噪声型、低噪声型和标准型三种型号，超低噪声型在10%探测效率时暗计数率小于5×10-6。
主要特性
ll重复频率达20MHz的内触发/外触发信号
ll外触发输入信号支持TTL、PECL、LVPECL、NECL等多种电平标准
ll探测效率5%-25%可调
ll可输出的触发信号、门信号
ll可调节的触发信号延时、门宽、死时间
llUSB、RS232串口远程控制功能
应用场合
ll量子密钥分配 ll人眼安全激光测距 ll单光子光源检测 ll荧光寿命测量 | ll光致发光测量 ll量子光学 ll光纤光学 ll生物光学 |
技术参数
参数 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
波长范围 | 950 | 1500 | 1650 | nm |
光纤接口 | FC/PC | |||
光纤类型 | 单模 | |||
探测效率 | 5 | 25 | % | |
探测效率分辨率 | 5 | % | ||
死时间 | 0 | 100 | us | |
死时间步进 | 0.1 | us | ||
外触发频率 | 20 | MHz | ||
内触发频率 | 20 | MHz | ||
有效门宽 | 0.5 | 10 | ns | |
门宽分辨率 | 10 | ps | ||
触发信号延时 | 0 | 20 | ns | |
触发信号延时分辨率 | 10 | ps | ||
延时电路温漂 | ±50 | ps | ||
工作温度 | 5 | 35 | ℃ | |
制冷时间 | 5 | Min | ||
1ns有效门宽时的典型暗计数率
型号 | 触发频率=1MHz，死时间=0 | 触发频率=20MHz，死时间=1us | ||
10%探测效率 | 20%探测效率 | 10%探测效率 | 20%探测效率 | |
WT-SPD200-ULN | <5Hz | <15Hz | <100Hz | <300Hz |
WT-SPD200-LN | <10Hz | <40Hz | <200Hz | <800Hz |
WT-SPD200-STD | <25Hz | <100Hz | <500Hz | <2kHz |