تحسينكاشف فوتون واحدويمكن تحقيق ذلك من خلال الطرق التالية :

طريقة لتحسين كفاءة الكشف

اختيار وإعداد المواد :

المواد ، مثل التنغستن ( ث ) ، النيوبيوم ( ملحوظة ) ، نيتريد ( ملحوظة ) ، نيتريد ( القصدير ) التيتانيوم ( تي ) ، أو سبائك ( مثل nbtin ) وجود درجة حرارة التحول فرط ، وانخفاض المقاومة ، وارتفاع الكثافة الحالية الحرجة ، يتم اختيارها .

ذات جودة عالية أسلاك متناهية الصغر هي ملفقة من قبل غرامة رقيقة تقنيات النمو ( على سبيل المثال ، تناضد الشعاع الجزيئي ، ليزر نابض ترسب ) و تقنيات معالجة النانو ( على سبيل المثال ، ركزت شعاع ايون الحفر ، شعاع الإلكترون الطباعة الحجرية ) .

حجم وشكل أسلاك متناهية الصغر هي الأمثل ، مثل الحد من عرض أسلاك متناهية الصغر ، وتحسين حافة التشكل من أسلاك متناهية الصغر ، من أجل تحسين كفاءة امتصاص الفوتون والكشف عن الحساسية .

اقتران البصرية وتعزيز :

الحادث الفوتونات يمكن أن تكون فعالة بالإضافة إلى أسلاك متناهية الصغر من خلال اعتماد هيكل مرنان البصرية ، البصرية الدليل الموجي أو هوائي بصري ، وبالتالي تعزيز التفاعل بين الفوتونات أسلاك متناهية الصغر .

أسلاك متناهية الصغر يمكن أن تودع مباشرة على سطح مرنان أو الدليل الموجي البصري ، أو امتصاص الفوتون يمكن تحسينها من خلال تصميم هيكل هوائي البصرية الخاصة . . . . . . .

متعددة بكسل العمل المتوازي :

من خلال تصميم متعدد بكسل فائقة التوصيل أسلاك متناهية الصغر للكشف عن مجموعة واحدة الفوتون ، بالتوازي مع العمل يمكن أن تحسن بشكل كبير من معدل العد و عدد الفوتون القرار .

خفض درجة حرارة التشغيل :

فائقة التوصيل أسلاك متناهية الصغر للكشف عن فوتون واحد يحتاج إلى العمل في درجات حرارة منخفضة جدا ( عادة أقل من بضعة كلفن ) للحد من الضوضاء الحرارية وتحسين كفاءة الكشف .

باستخدام نظام التبريد عالية الكفاءة ( مثل جنرال موتورز ثلاجة ) والتصميم الحراري الأمثل ، يمكن أن تقلل من درجة حرارة التشغيل من كاشف .

الأمثل التحيز الحالي :

ضبط التحيز الحالي بشكل صحيح يمكن أن تقلل من الظلام العد والضوضاء مع ضمان الكشف عن كفاءة عالية .

من خلال التجربة و المحاكاة النظرية ، مثالية التحيز الحالي هو العثور على تحقيق أفضل الكشف عن الأداء .

تحسين كفاءة الكم :

كفاءة الكم من السيليكون القائم على الكاشف يمكن أن تصل إلى 95 ٪ ( @1550nm ) باستخدام الإضاءة الخلفية ( مثل si3n4 microcavity تعزيز الهيكل ) .

طريقة للحد من معدل التخفي

التدريع الكهرومغناطيسي

الكهرومغناطيسية التدريع التدابير المعتمدة للحد من تأثير المجال الكهرومغناطيسي الخارجي على أداء كاشف .

من خلال تصميم معقول الكهرومغناطيسية التدريع هيكل ، مستوى الضوضاء من كاشف يمكن أن يكون فعالا في خفض .

ضوضاء منخفضة تصميم الدوائر :

انخفاض الضوضاء قراءات الدوائر الإلكترونية ومعالجة الإشارات الدوائر المستخدمة للحد من تأثير الضوضاء الدائرة على أداء كاشف .

من خلال تحسين تصميم الدوائر ، نسبة الإشارة إلى الضوضاء ( الأب ) و الكشف عن كفاءة كاشف يمكن تحسينها .

التبريد النشط

انخفاض درجة الحرارة للكشف عن قمع الإثارة الحرارية الضوضاء . على سبيل المثال ، تبريد APD - 40 ℃ يمكن أن تقلل من معدل العد إلى أقل من 1 CPS .

استبعاد الضوء المحيط :

متعدد الطبقات المعدنية فراغ الغرفة ( التدريع معدل > 60 ديسيبل ) و تتالي تدخل فلتر ( عرض النطاق الترددي أقل من 1 نانومتر ) تستخدم للقضاء على الضوء المحيط التدخل .

تحسين عتبة التمييز إشارة :

دينامية التمييز الدائرة المستخدمة لتحديد أفضل عتبة التمييز ( عادة 5-10 مرات من الضوضاء الذروة ) على أساس توزيع الضوضاء منحنى .

السيطرة على الوقت الميت :

بعد إشارة الزناد ، كاشف ( على سبيل المثال ، 80 μ S ) هو إيقاف لفترة وجيزة ، وبالتالي تجنب المزيد من الضوضاء الناجمة عن تهمة المتبقية .

ميت مرة الإعداد يتطلب المفاضلة بين الكفاءة والضوضاء على أساس تطبيق معين من المشهد ، على سبيل المثال ، قد يستغرق وقتا أطول ميت في الكم الاتصالات للحد من الضوضاء ، في حين قد يستغرق وقتا أقل ميت في التصوير عالية السرعة لتحسين الكفاءة .

مرشح بصري مصمم من طرف :

وفقا لمتطلبات ، مرشح يحسب وتصاميم باستخدام نموذج مرشح ثابت على السطح العلوي من كاشف رقاقة بعد تشكيله ، مغلفة مع الألياف البصرية و ضبط المسافة لتحقيق التركيز .