單光子探測器后脈沖概率的測量開題報(bào)告-開題報(bào)告-wenkub.com
2025-01-15 07:53 本頁面
【正文】 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 開題報(bào)告 研究路線 、方法 、 措施 及實(shí)踐方案或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì) ： ，了解 單光子探測器后脈沖概率測量 概念。探測器的時(shí)間抖動(dòng)對(duì)于熒光壽命測量影響很大。探測器死時(shí)間內(nèi)沒有后脈沖產(chǎn)生。開始 停止技術(shù)和暗計(jì)數(shù)都會(huì)引起測量結(jié)果的畸變。除去暗計(jì)數(shù)對(duì)于后脈沖概率的影響，總的后脈沖概率為 4‰ ，與 SPCM技術(shù)手冊(cè)中提供的 參數(shù)基本一致。 B 峰在 104最大值處的寬度為 20 ns，這個(gè)參數(shù)可以用于設(shè)置最佳同步門控信號(hào)寬度。 自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線在 t = 1340 ns 的地方出現(xiàn)了曲線的最高峰（ B 峰），這對(duì)應(yīng)于脈沖激光器發(fā)出下一個(gè)光脈沖的時(shí)間。隨著時(shí)間的推移，后脈沖出現(xiàn)的概率逐漸減小。 在死時(shí)間結(jié)束后，自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線上出現(xiàn)了一個(gè)很尖銳的峰（ A峰）。 SPCM1 Laser TAC Stop Start MCA PC OA SPCM2 Optical shielded L 圖二 脈沖激光的自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線以及相應(yīng)的暗計(jì)數(shù) 由圖二（ a）可知，自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線在前一雪 崩脈沖后的一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)為 0。 實(shí)驗(yàn)中測得的脈沖激光的自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線以及相應(yīng)的暗計(jì)數(shù)的測量如圖 2 所示。 TAC 允許的最小輸出脈沖為 ，因此與開始端 TTL脈沖的時(shí)間間隔小于 5‰ TAC量程內(nèi)到來的停止端 TTL 信號(hào)將無法引起 TAC 的響應(yīng)，這段時(shí)間又稱為 TAC的死時(shí)間。 SPCM1 和 SPCM2 通過 熱電致冷而保證很低的暗計(jì)數(shù)率，通過溫度控制而避免環(huán)境溫度變化對(duì)于探測器增益的影響。實(shí)驗(yàn)中還使用了另一個(gè)相同型號(hào)的單光子探測器（ SPCM2），將它的暗計(jì)數(shù)信號(hào)連接到 TAC 的停止端，替換 SPCM1 的輸出信號(hào)，測量兩個(gè)探測器之間的關(guān)聯(lián)函數(shù) 曲線，測量結(jié)果可用于分析暗計(jì)數(shù)對(duì)于自關(guān)聯(lián)函數(shù)曲線的影響。脈沖半導(dǎo)體激光器（ PicoQuant， PDL 800）發(fā)出的光脈沖經(jīng)過可調(diào)光衰減片衰減至每一脈沖的平均 光子數(shù)為 后，通過透鏡聚焦，進(jìn)入單光子計(jì)數(shù)模塊（ PerkinElmer，SPCMAQR15， SPCM1）。 使用時(shí)間關(guān)聯(lián)單光子計(jì)數(shù)測量后脈沖，常用的方法是將單光子探測器輸出的 TTL 脈沖同時(shí)連 接到時(shí)幅轉(zhuǎn)化儀的開始端和停止端，停止端信號(hào)相對(duì)于開始端信號(hào)的時(shí)間間隔通過 TAC轉(zhuǎn)化成與之成正比的脈沖幅度。在雪崩發(fā)生時(shí)，雪崩倍增區(qū)中的任何缺陷都有可能成為載流子的俘獲中心。在計(jì)數(shù)率相對(duì)較大的實(shí)驗(yàn)中，如量子保密通訊中，暗計(jì)數(shù)對(duì)于測量的影響變得很微弱，如何減小后脈沖的影響就變得尤其重要。 Gomez 等測量了銣原子 6S 能級(jí) [4]和 8S 能級(jí)的壽命 [5]。由于單光子探測器在高技術(shù)領(lǐng)域的 重要地位，它已經(jīng)成為各發(fā)達(dá)國家光電子學(xué)界重點(diǎn)研究的課題之一。在計(jì)數(shù)率相對(duì)較大的實(shí)驗(yàn)中，如量子保密通訊中，暗計(jì)數(shù)對(duì)于測量的影響變得很微弱，如何減小后脈沖的影響就變得尤其重要。相比于傳統(tǒng)的模擬信號(hào)測量方法，單光子探測器對(duì)于工作電壓及環(huán)境溫度的
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