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量子效率 新聞資訊
單光子SPAD探測(cè)器是一種高靈敏度的光探測(cè)器，能夠在非常低的光照條件下工作，甚至能夠檢測(cè)單個(gè)光子。
單光子SPAD探測(cè)器
長(zhǎng)距離光纖通信?
- 微弱信號(hào)檢測(cè)：在長(zhǎng)距離光纖傳輸中，光信號(hào)會(huì)因光纖的衰減、散射等因素而逐漸減弱。單光子SPAD探測(cè)器能夠檢測(cè)到極其微弱的光信號(hào)，即使信號(hào)強(qiáng)度降低到單光子水平，也能準(zhǔn)確地將其探測(cè)到，從而大大提高了接收機(jī)的靈敏度，延長(zhǎng)了信號(hào)在光纖中無中繼傳輸?shù)木嚯x。
- 克服色散影響：光纖色散會(huì)使光信號(hào)的脈沖展寬，導(dǎo)致信號(hào)失真。單光子SPAD探測(cè)器的高時(shí)間分辨率有助于精確地分辨出展寬后的光脈沖，配合適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理算法，可以有效地克服色散對(duì)信號(hào)的影響，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和速率。
自由空間光通信
- 大氣衰減補(bǔ)償：自由空間光通信中，光信號(hào)在大氣中傳播時(shí)會(huì)受到大氣吸收、散射以及湍流等因素的影響，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度波動(dòng)和衰減。單光子SPAD探測(cè)器的高靈敏度可以在信號(hào)強(qiáng)度較低的情況下依然保持較好的探測(cè)性能，對(duì)大氣衰減進(jìn)行一定程度的補(bǔ)償，保證通信的可靠性。
- 指向與跟蹤：在自由空間光通信系統(tǒng)中，需要精確的指向和跟蹤技術(shù)來確保發(fā)射端和接收端的光路對(duì)準(zhǔn)。單光子SPAD探測(cè)器可以用于接收信標(biāo)光信號(hào)，通過檢測(cè)信標(biāo)光的位置和強(qiáng)度變化，精確地控制發(fā)射和接收天線的指向，實(shí)現(xiàn)高精度的指向與跟蹤，提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
高速信號(hào)探測(cè)與處理
- 超高速光信號(hào)檢測(cè)：隨著光通信速率不斷提高，傳統(tǒng)的光探測(cè)器在檢測(cè)高速光信號(hào)時(shí)面臨著靈敏度和響應(yīng)速度的限制。單光子SPAD探測(cè)器具有皮秒級(jí)的時(shí)間分辨率和納秒級(jí)的恢復(fù)時(shí)間，能夠快速響應(yīng)高速光信號(hào)的變化，準(zhǔn)確地檢測(cè)出單個(gè)光子的到達(dá)時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高速光信號(hào)的精確探測(cè)和解析。
- 光子計(jì)數(shù)與編碼：?jiǎn)喂庾覵PAD探測(cè)器可以對(duì)入射的光子進(jìn)行計(jì)數(shù)，利用這種光子計(jì)數(shù)特性，可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的編碼和解碼。例如，采用脈沖位置調(diào)制（PPM）或數(shù)字脈沖間隔調(diào)制（DPIM）等編碼方式，將信息編碼在光子的到達(dá)時(shí)間或脈沖間隔中，通過單光子SPAD探測(cè)器對(duì)光子的計(jì)數(shù)和時(shí)間測(cè)量來恢復(fù)出原始信息，提高通信系統(tǒng)的頻譜效率和傳輸容量。
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