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学院本科生光电转化者团队深入研究单光子探测器技术

作者:董云亮 时间:2023-03-13 点击数:

单光子探测器是一种超低噪声的光电探测器件,具有超高的灵敏度,能够探测到光的最小能量量子,即光子。作为国际战略新兴技术,现有产品稳定性较差,无法满足量子通信等领域对高时间性能的需求。

(成果实物图)

我院本科生组成的光电转化者团队,在吴青林副教授的指导下,经过两年的时间,对单光子探测器技术进行了创新性研究,采用恒比定时甄别技术大大提高了单光子探测器的探测效率;同时也解决了雪崩光电二极管单光子探测器对工作温度高度敏感,容易出现增益波动,产生时间漂移,严重降低探测器的时间稳定性的问题,通过高速比较器甄别硅雪崩光电二极管的雪崩脉冲信号,降低系统时间抖动,并进行了理论分析和实验验证。经测试,环境温度从-35℃变化到35℃,雪崩光电二极管的工作温度稳定在-20℃±0.1℃,可探测400nm-1100nm范围的单光子信号,系统工作模式切换速率快,恢复时间短,探测率可达100MHz,探测效率约为70%;系统时间抖动为172ps。结果表明,具有高计数率的单光子探测器可以很好地满足单光子探测需求并投入市场和实验室中使用。

(科研团队日常研讨)

目前,该团队经过对单光子探测器的细致研究及改进成功申请了一“具有高计数率的可见光及近红外光短波段单光子探测器”的实用新型专利拟发表题为低时间抖动的单光子探测器论文于激光技术期刊该项目参加了2022年华中师范大学博雅创新创业助推计划华中师范大学第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛助推计划并且在比赛中表现出色



通讯员:董云亮

审校:王棣

 

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