單光子紅外探測器InGaAs SPAD 描述 --> PDM-IR是基于InGaAs/InP單光子雪崩二極管（SPAD）的一款紅外單光子探測器，可以被用于從近紅外到1700nm波長范圍內(nèi)的單光子探測。該探測器包含：對探測器門控的可編程的頻率和脈沖發(fā)生器，快速雪崩傳感的前端電路，探測器淬滅和復(fù)位部分，以及信號調(diào)節(jié)的子電路。所有探測器的設(shè)置(excess bias, hold-off time 和 temperature)以及延遲路徑，用戶都可以通過軟件界面進(jìn)行設(shè)置調(diào)整，從而達(dá)到的實(shí)驗(yàn)效果。PDM-IR的時(shí)間抖動(dòng)（FWHM）在Vex=6V 時(shí)的典型值為70ps。PDM-IR典型的探測效率對應(yīng)波長和偏置電壓的函數(shù)關(guān)系參看下面圖表所示。 1550nm光纖耦合版本探測器的探測效率PDE和暗噪聲 DCR以及偏置電壓和死時(shí)間的相互關(guān)系可以也可以參看下圖。該系統(tǒng)適用于紅外單光子的計(jì)數(shù)和時(shí)間測量，因?yàn)榧词乖诳焖俚拈T轉(zhuǎn)換時(shí)，高性能電子設(shè)備也可以保證干凈的時(shí)間響應(yīng)。PDM-IR可以在自由運(yùn)行或門控模式下工作，并且可選擇自由空間或尾纖方式的光學(xué)接口。

? 高光子探測效率：高達(dá)40% （5V excess bias (VEX) ）

? 級別的時(shí)間分辨率：< 100ps FWHM (focused light)

? 133MHz門控頻率： 可以精度調(diào)節(jié)門寬

? *可編程的探測器：excess bias, temperature 和 hold-off 客戶通過電腦接口進(jìn)行設(shè)置調(diào)整

? InGaAs/InP SPAD探測器敏感區(qū)直徑為25µm

? 分為空間光和SMF-28 光纖耦合兩個(gè)版本可選

? 敏感波長范圍從900nm 到1700nm

? 根據(jù)暗噪聲的不同可以劃分為不同的等級

? 通過USB接口進(jìn)行電腦控制

? 通用型控制單元

? 探測效率、暗計(jì)數(shù)和死時(shí)間可調(diào)

生物醫(yī)療應(yīng)用

? 共聚焦顯微鏡

? 單分子光譜

? 超靈敏熒光探測

? 時(shí)間相關(guān)單光子探測

? 單分子探測

工業(yè)應(yīng)用

? 集成電路光學(xué)測試

? 飛行時(shí)間測量

? 光器件特性檢測

量子應(yīng)用

? 量子密碼

? 量子光學(xué)

? 單光子源判別

天文學(xué)應(yīng)用

? 光學(xué)測距、激光雷達(dá)

? 天文學(xué)檢測和自適應(yīng)光學(xué)

	注釋	小值	典型值	大值	單位
有效探測直徑	自由空間版		25		µm
	FC/PC光纖尾纖版（SMF-28）		10		µm
光探測效率	Vex=2X，λ=1550nm		10		%
時(shí)間抖動(dòng)（FWHM）	At Vex=6V		70		ps
暗計(jì)數(shù)率	自由空間版：Vex = 2 V, Temp = 229K		8	10	kcps
	單模尾纖版：Vex = 2 V, Temp = 229K		1	2	kcps
SPAD溫度	軟件可調(diào)	225		243	K
門上升時(shí)間	（20%-80%）		2		ns
偏置電壓范圍	自由門控和自由運(yùn)行	2		5	V
	固定門控	2		7	V
關(guān)閉等待時(shí)間	軟件可調(diào)@10ns步長	1		3000	µs
門控寬度	軟件可調(diào)@1ns步長	1n		1.5m	s
門控重復(fù)頻率				100	MHz
內(nèi)部觸發(fā)頻率	軟件可調(diào)@1Hz步長	100		100M	Hz
延時(shí)	軟件可調(diào)@1ns步長	0		100	ns
計(jì)數(shù)積分時(shí)間	軟件可調(diào)@20ms步長	0.1		60	s
光信號輸出，NIM輸出	NIM 輸出	-800		0	mW
	負(fù)載（DC）		50		Ω
光信號輸出	脈沖寬度		10		ns
觸發(fā)輸入，輔助輸入	幅度	-2		2.5	V
	負(fù)載（DC）		50		Ω
	脈沖寬度	800			ps
TTL輸出	輸出電壓	0		2.7	V
	負(fù)載（DC）		50		Ω