毕业论文单光子探测器后脉冲概率的测量任务书.docVIP

山西大学本科毕业论文（设计）任务书 学生姓名 张某某 学 号 2004274062 所在专业 光信息科学与技术 论文（设计）题目 单光子探测器后脉冲概率测量实验及结果的理论分析 题目类别 □理论研究类 □调研报告类 □工程设计类 □其它（在□中打√） 来 源 □科研项目 □社会（生产）实际 □自拟 （在□中打√） 主要任务及目标：近年来，随着量子信息学科的发展，单光子探测器（SPCM）在量子必威体育官网网址通讯[1-3]、分子荧光寿命测量[4, 5]、单光子源制备[6-8]等弱光探测领域中得到了广泛的应用。相比于传统的模拟信号测量方法，单光子探测器对于工作电压及环境温度的微小变化的变化不敏感，具有更高的稳定性和信噪比。1939年，Allen就使用光电倍增管测量到了单个光子[9]。Roch小组使用单光子探测器测量了单分子光子源的光子统计特性[6, 10]，并进行了自由空间量子必威体育官网网址通讯[3]。Gomez等测量了铷原子6S能级[4]和8S能级的寿命[5]。但是，这种工作于盖革模式的单光子探测器在没有光子入射时，仍然会产生一定数量的计数，严重影响着其在光子计数测量，尤其是量子必威体育官网网址通讯中的应用。 SPCM的噪声主要有两类：一类是由于热噪声和隧穿效应引起的暗计数；另一类是由于俘获载流子的再释放引起的后脉冲。暗计数率基本上与入射光强无关，而后脉冲的强度则随着入射光强的增大而增大。在计数率相对较大的实验中，如量子必威体育官网网址通讯中，暗计数对于测量的影响变得很微弱，如何减小后脉冲的影响就变得尤其重要。通常采用的方法为门控模式测量，即在光子到达的时才使单光子探测器的工作电压高于雪崩电压。为了设置合适的门控脉冲宽度，势必要求我们对于后脉冲的强度及时域分布进行深入了解。 论文目标: 分析后脉冲的来源，及测量单光子探测器的后脉冲概率的试实验方法，同时对于测量结果畸变给出修正公式。 主要内容 : 1. 1.分析后脉冲的来源 2. 分析实验测量后脉冲的方法,(即使用开始-停止技术测量脉冲光的自相关函数曲线，从中得到了单光子探测器的后脉冲概率及时域分布曲线，并对测量引起的畸变提出了修正公式.) 提出改进的地方. 3. 分析一些实验数据 ,对于如何减少后脉冲的影响进行讨论. 主要参考文献： 1. R.G.W.Brown,R.Jones,et al. Characterization of Silicon Avalanche Photodiodes for Photon Correlation Measurements. 2: Active Quenching.1987.Applied Optics.26(12).2383 2. 陈成杰，徐正卜.光电倍增管[M].北京：原子能出版社.1987 3. S.Cova, M.Ghioni, A.Lacaita, C.Samori,and F.Zappa. Avalanche Photodiodes and Quenching Circuits for Single-photon Detection.1996. APPL.OPT. 35.1956. 4. Charles H. Bennett, Quantum cryptography using any two nonorthogonal states, Phys. Rev. Lett., Vol. 68, No. 21, 3121~3124 (1992) 5. Cheng-Zhi Peng, Tao Yang, Xiao-Hui Bao, Jun Zhang, Xian-Min Jin, Fa-Yong Feng, Bin Yang, Jian Yang, Juan Yin, Qiang Zhang, Nan Li, Bao-Li Tian, and Jian-Wei Pan, Experimental free-space distribution of entangled photon pairs over 13 km: towards satellite-based global quantum communication, Phys. Rev. Lett., Vol. 94, No. 15, 150541 (2005) 6. Robert G.w.Brown,et.al. Characterization of Silicon Avalanche Photodiodes for Photon Correlation Measurements.1:Passivequenching.1986.APPL.