单光子探测装置和方法与流程

文档序号:24050744发布日期:2021-02-23 21:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种单光子探测装置,其特征在于,所述装置包括:反相反射支路,单光子感应器件和正相反射支路,其中,输入信号分成两路,分别到达所述反相反射支路和所述单光子感应器件;所述反相反射支路,用于将收到的输入信号进行反相反射处理,得到反相信号,将所述反相信号发送给所述单光子感应器件;所述单光子感应器件,用于将收到的输入信号发送给所述正相反射支路,还用于感应光子并生成光子信息,并输出第一支路信号,其中,所述第一支路信号包括所述光子信息和所述反相信号;所述正相反射支路,用于将经过所述单光子感应器件的输入信号进行正相反射处理,得到第二支路信号;其中,所述第一支路信号与所述第二支路信号叠加,得到所述光子信息。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一支路信号和所述第二支路信号到达输出端的时间相同。3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述反相反射支路包括:短路阻抗和第一电容;其中,所述输入信号依次经过所述第一电容、所述短路阻抗,反射生成所述反相信号。4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述正相反射支路包括:开路阻抗和第二电容;其中,经过所述单光子感应器件的输入信号依次经过所述第二电容、所述开路阻抗之后,反射生成所述第二支路信号。5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述输入信号是由门控信号和偏置电压信号耦合得到。6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置还包括第三电容和第一电感,所述第三电容的一端用于接收所述门控信号,所述第三电容的另一端分别与所述反相反射支路的一端、所述第一电感、所述单光子感应器件的一端连接,所述第一电感的另一端用于接收所述偏置电压信号。7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述输入信号为门控信号。8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述反相反射支路包括:短路阻抗;其中,所述输入信号经过所述短路阻抗,反射生成所述反相信号。9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述正相反射支路包括:开路阻抗和第二电容,经过所述单光子感应器件的输入信号依次经过所述第二电容和所述开路阻抗,反射生成所述第二支路信号。10.根据权利要求7-9中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括第三电容和第一电感,所述第三电容的一端用于接收所述反相信号和所述门控信号,所述第三电容的另一端与所述单光子感应器件连接;所述第一电感的一端与所述单光子感应器件连接,所述第一电感的另一端用于接收所述偏置电压信号。11.根据权利要求5、6或10所述的装置,其特征在于,所述偏置电压信号用于控制所述单光子感应器件处于临界击穿状态。12.根据权利要求5-11中任一项所述的装置,其特征在于,所述输入信号从输入端到达输出端的时间为所述门控信号的周期时长的1/2。13.根据权利要求5或10所述的装置,其特征在于,
当所述偏置电压信号作用于所述单光子感应器件的阴极时,所述偏置电压信号为正偏压信号,所述门控信号为负脉冲信号;或当所述偏置电压信号作用于所述单光子感应器件的阳极时,所述偏置电压信号为负偏压信号,所述门控信号为正脉冲信号。14.根据权利要求5-13中任一项所述的装置,其特征在于,所述门控信号包括:方波信号、正弦信号、余弦信号。15.一种单光子探测方法,其特征在于,所述方法包括:将输入信号分成两路;将一路输入信号进行反相反射处理,得到反相信号;感应光子并生成光子信息,输出第一支路信号,其中,所述第一支路信号包括所述光子信息和所述反相信号;将另一路输入信号进行正相反射处理,得到第二支路信号;将所述第一支路信号与所述第二支路信号叠加,得到所述光子信息。16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述第一支路信号和所述第二支路信号到达输出端的时间相同。17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述将一路输入信号进行反相反射处理,得到反相信号,包括:将所述输入信号输入包含第一电容和短路阻抗的反相反射支路,得到所述反相信号。18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述将另一路输入信号进行正相反射处理,得到第二支路信号,包括:将经过单光子感应器件的输入信号输入包含第二电容和开路阻抗的正相反射支路,反射生成所述第二支路信号。19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法,其特征在于,所述输入信号是由门控信号和偏置电压信号耦合得到的。20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述偏置电压信号用于控制所述单光子感应器件处于临界击穿状态。21.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述输入信号从输入端到达输出端的时间为所述门控信号的周期时长的1/2。22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法,其特征在于,当所述偏置电压信号作用于所述单光子感应器件的阴极时,所述偏置电压信号为正偏压信号,所述门控信号为负脉冲信号;或当所述偏置电压信号作用于所述单光子感应器件的阳极时,所述偏置电压信号为负偏压信号,所述门控信号为正脉冲信号。23.根据权利要求19-22中任一项所述的方法,其特征在于,所述门控信号包括:方波信号、正弦信号、余弦信号。
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