最新单光子探测器及其发展应用.ppt课件.ppt

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1、单光子探测器及其发展应用.单光子探测器的发展现状：过去的几年内,量子信息技术得到了飞速的发展,并且已经成为物理学和信息学界关注的焦点。在这项技术中,单光子探测又是关键中的关键。单光子探测技术在高分辨率的光谱测量、非破坏性物质分析、高速现象检测、精密分析、大气测污、生物发光、放射探测、高能物理、天文测光、光时域反射、量子密钥分发系统等领域有着广泛的应用。由于单光子探测器在高技术领域的重要地位，它已经成为各发达国家光电子学界重点研究的课题之一。单光子探测器的原理图2单光子探测器电路组成框图APD的输出信号｛单光子信号尖

2、峰信号二极管的输出信号:尖峰信号量子比特误码率：（QBER）是系统中由于光学差异而产生的误码率是由探测器的暗计数而产生的误码率表示光子能在光纤中传输的概率红外波段单光子探测器的现状与展望以后需要解决的问题：最突出的是如何提高探测器的光子探测效率，降低暗技术率，提高重复频率。解决的办法：可以从新材料的选择，器件结构设计，抑制电路参数优化，集成化与小型化等方面。不仅仅用在量子通讯技术上，它还是高分辨光时域反射计（OTDR）的核心，而且在红外光谱等方面也可以找到广泛应用。（二）可门控单光子探测器在天文观测中的应用月球激光

3、测距(LLR)代表了单光子探测技术的高峰,是国际激光测距界奋斗的目标。天文观测中常常遇到极微弱光信号的探测问题，望远镜接收到的光信号仅有很少的光子数甚至单光子，需要在噪声远远大于有用信息的不利情况下识别出有用的信号。受益于当代高科技的迅速发展，人们得以采用多种手段不断提高信号分离和探测能力。目前月球激光测距技术所面临的最大问题:地月间距离的遥远(约为380000km),再加上种种原因,地面测站接收到的从月面激光反射器反射而回的激光光子数太少,已经达到亚单光子探测的程度。探月运载飞行器的激光测距,虽然测程小于地月距离

4、,但又受到其他条件限制,如运载飞行器初轨的确定、运载飞行器上激光后向反射器的大小与分布、天空背景对白天测距的影响等,所以对中国探月激光测距而言,其难度是不言而喻的。对于远距离卫星可收到数个至数百个光电子的回波，而月球反射的回波还不到一个光子。面对如此微弱的回波信号必须采用高灵敏度的可门控探测器。如致冷的单光子雪崩二极管(C-SPAD)或微通道板增强型光电倍增管（MCP-PTM）。事实上，即便如此，信号依然淹没在噪声中，只有采取了门控措施才能实现信号的分离。可门控单光子探侧器工作框图图2000年5月14日用MCP测L

5、ageos2卫星（数据处理界面）图2000年7月1日用SPAD测Lageos2卫星（数据处理界面）我国进行月球激光测距的意义众所周知,月球上资源丰富,是人类未来资源和能源的“宝库”。联合国月球条约规定,月球不属于任何国家,但允许各国开发利用,因此“谁先利用,谁先获益”。21世纪人类探月的总目标是建立月球基地,开发利用资源、能源和特殊环境,为人类社会的可持续发展提供长期稳定的支持。我国进行LLR对于探测月球和进行深空探测将有着重要意义。实现中国探月所放置激光反射器月面坐标的确定和探月运载飞行器的激光测距,在学术上有很

6、高的显示度和代表度,也是中国探月工程的需要,它将为一系列的科学研究提供数据,同时推动我国光电探测技术的发展,使中国的激光测距进入世界先进行列,其现实意义非常重要。紫斑诊治策略紫斑基本概念紫斑是由于外伤或感受外邪，先天不足或后天失养，劳倦过度，酒食不节或食毒药毒所伤，情志失调，内伤诸病日久，失治误治或热病邪入营血等因，致使热毒熏灼脉络，血热妄行或气虚不摄，血液不循常道，外溢肌肤，临床以皮肤粘膜出现不高出肤面的青紫或紫红色斑点或斑块，小者如针尖，大者融合成片为主症的病证。紫斑基本概念古代亦有称为葡萄疫、肌衄者。通常好发

7、于四肢，尤以下肢为甚，临诊触之压之不褪色，常反复发作。国家标准·紫斑1997年《中华人民共和国国家标准·中医临床诊疗术语疾病部分·紫斑》：“皮肤粘膜出现不高出肤面的青紫色或紫红色斑块或斑点的症状。多因热毒窜络，血热妄行，或脾虚气不摄血，或外伤等，使血不循经，外溢肌肤而成。常见疾病有外伤、紫癜病、髓劳、肥气、菜乌紫病、妊娠紫癜，以及外感热病、中毒等。”诊断要点1．肌肤粘膜出现青紫或紫红斑点或斑块，小如针尖，大者融合成片，压之不褪色。2．紫斑好发于四肢，尤以下肢为甚，常反复发作。3．重者可伴有鼻衄、齿衄、尿血、便血及崩

8、漏。4．小儿及成人皆可患此病，但以女性为多见。5．血、尿常规，大便潜血试验，血小板计数，凝血功能检测，毛细血管脆性试验及骨髓穿刺等，常有助于本病的诊断与鉴别诊断。主要分证实证虚证虚实夹杂证气不摄血胡×，女，36岁，山东人，2009年1月初诊。因“反复出现皮肤瘀斑瘀点半年”于2009年1月入东直门医院血液科住院治疗。患者半年前因皮肤瘀斑瘀点于外院明确诊断为血小