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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行設(shè)置調(diào)整，從而達到的實驗效果。PDM-IR的時間抖動（FWHM）在Vex=6V 時的典型值為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數(shù)和時間測量，因為即使在快速的門轉(zhuǎn)換時，高性能電子設(shè)備也可以保證干凈的時間響應(yīng)。PDM-IR可以在自由運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40% （5V excess bias (VEX) ） ? 級別的時間分辨率：< 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接口進行電腦控制 ? 通用型控制單元 ? 探測效率、暗計數(shù)和死時間可調(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
? 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 | % | ||
時間抖動（FWHM） | At Vex=6V | 70 | ps | ||
暗計數(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 | |
門上升時間 | （20%-80%） | 2 | ns | ||
偏置電壓范圍 | 自由門控和自由運行 | 2 | 5 | V | |
固定門控 | 2 | 7 | V | ||
關(guān)閉等待時間 | 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 | 軟件可調(diào)@1ns步長 | 0 | 100 | ns | |
計數(shù)積分時間 | 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 | |
負載（DC） | 50 | Ω | |||
脈沖寬度 | 800 | ps | |||
TTL輸出 | 輸出電壓 | 0 | 2.7 | V | |
負載（DC） | 50 | Ω |
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