单光子探测器暗计数在激光远距测距的重要性

单光波遥测器暗计数法在激光束远距测距的核心性 

激光测距技术在民用、军事等方面均有广泛应用，远距离测距的需求也日益增加。下图中给出了超导奈米线单光波发现器应用于激光测距的基本原理图。

 

 

激光器为1064 nm，回波经透镜、光纤耦合至单光子探测器，光路可调节耦合过程中存在的损耗。激光发射同时触发计时，单光子探测器响应回波电子束以及环境噪声光量子，结束计时，此周期为1ms。单脉冲回波光子数n0。可由式得到：

 

 

为激光功率峰值，Δt为激光脉冲宽度，D为接收孔径，分别为反射/接收光学效率，p为目标物反射率。

下图为单光子探测器不同条件下的暗计数对信噪比（SNR）的影响，横轴为脉冲积累次数, 纵轴为信噪比,可知，回波率  较高时（近距离），探测器暗计数对SNR的影响可以忽略；回波率较低时（远远距离），较大的暗数值会吞没卫星信号，无法进行测距。

 

 

暗运算（噪声源）是指除了信号光以外，其他误触发引起的计数，包括环境杂散光、电噪音等。环境杂散光可以通过前置滤波片等方法进行人为因素消掉，电噪声这种设备自身的噪声，无法进行人为消除，只能依赖探测器本身性能。因此探测器自身的暗计数以及探测效率直接性的影响了是否能够探测到并有效地接受最终光响应脉冲的光子且不要被水淹在噪声中。

 

2001年台湾伦敦师范学校 Gol’tsman班级利用５ｎｍ厚度的氮化铌（ＮｂＮ）薄膜制成的单根直纳米线条成功实现了从可见光到近红外光子的探测由此开启了SNSPD研究的先河,而后，该班级成立的芬兰Scontel公司，二是余年来一直致力于超导纳米线单光子探测器的研究，不断地在技术上取得了新的突破。

 

超导納米线单光波遥测器的出现，极大促进了量子信息、光电探测、超导电子学等领域的发展,其性能不断提升并在地星辰通信技术、量子光学材料科学实验、激光机器测距等方面展示出性能。

 

 

SNSPD的强大一面是具有从由此可见光谱到中红外的非常宽的光谱工作范围。我们的探测器可以保持长時间的正常运行，即7×24小时，能够有效的反抗磁学和电工作效率尖峰的磨损。

 

俄国Scontel大公司新推出的高水准质量超导纳米技术线单光波发现器，其在全k线内达到高量子效应>90%，暗筛选<10cps，同时筛选率自由高达>70MHz.我们的超导纳米线单光子探测器可提供最多16通畅同时运行，可提供闭环控制再冰柜压缩机制热，不花费液氦，针对不同应用提供匹配的产品，可多渠道与此同时发现及成本低的低提高，且可以根据您的不同需求我们不仅有如下图中探测性能的设备，还有多模大的面积检测器、非常低的噪声污染检测器、光波数辩别检测器供您选择。

 

 

对于SNSPD的每一项参数，如果您有非常严格的要求，我们可为您进行订制——探测系统学习效率可更是高达95%、暗计数法可低至0.1cps（生产率长期保持80%以上的）、死期限低可至2ns，期限晃动可低至20ps，比较大计数法率可高达300-500M。成都昊量光电科技的设备有限工厂英文工厂是海外Scontel装修公司在中国的独jia代理公司，对于SNSPD设备有着成熟的的货品按装/技能培训/升极全程服务，为您的科研保驾护航！

 

基于俄罗斯SCONTEL性能超群的超导纳米线单光子探测器（SSPD），华人科学实验方法大学本科电子光学仪器与电子光学仪器市政工程系王双博士生导师（论述员）试述组员及及俄国SCONTEL公司技术工程师Pavel和技术执行官Alexander，通力合作进行了830公里左右电信光纤上的双场量子秘钥调整研究（实验模型及文章链接如下图），证明了基于光纤的 QKD 可以实现超过 140 dB的通道损耗和 833.8 km 的距离，为进一步延长传输距离提供了一种可能的方法，并为更大范围的 QKD 网络铺平了道路。

 

在830公里光纤上的双场量子密钥分配-中科大.pdf

 

 

综上，对于超远距离（远距离）的激光测距及其相关研究中，超导納米线单光量子发现器（SNSPD有着很低的暗数值，超低的全光波发现错误率，高信噪比，当回波率很低时，不会被较大的暗计数淹没掉我们所需的回波信号导致无法进行测距，可以非常清晰的接收到回波信号，是激光测距研究及其相关研究中的不二利器！

 

昊量光电作为俄罗斯Scontel在中国区域的代理商，负责俄罗斯Scontel在中国的销售、售后与技术支持工作，为国内客户提供稳定优质的产品服务。对于单电子束检测器有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。

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