[发明专利]一种单光子探测器探测效率自动校准装置及方法

权利要求书

1.一种单光子探测器探测效率自动校准装置，其特征在于，包括电学模块、光学模块及单光子探测器；其中，

所述电学模块包括FPGA芯片和延时器，所述FPGA芯片与单光子探测器电相连；所述FPGA芯片、延时器与单光子探测器依次电连接；

所述光学模块包括激光器和光衰减器，所述激光器、光衰减器与单光子探测器通过光纤依次相连接；

所述FPGA芯片与所述激光器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种单光子探测器探测效率自动校准装置，其特征在于，所述单光子探测器由工作在门控淬火模式下的雪崩半导体光电二极管构成。

3.一种单光子探测器探测效率自动校准方法，其特征在于，包括：

步骤1：FPGA芯片通过发送相应指令调节单光子探测器工作直流偏压，使得单光子探测器探测效率不为零；

步骤2：激光器在FPGA芯片触发信号控制下，发送固定脉宽的周期光信号，周期光信号经过衰减器后衰减为平均光子数已知的弱相干脉冲光信号，并入射单光子探测器；

步骤3：FPGA芯片控制延时器，调节单光子探测器触发信号的延时，单光子探测器发送计数信号至FPGA芯片，FPGA芯片统计单光子探测器计数率信息，将延时设置为计数率最大位置；

步骤4：FPGA芯片根据单光子探测器的探测效率调节单光子探测器的工作直流偏压，使得实际探测效率与目标效率一致。

4.根据权利要求3所述的一种单光子探测器探测效率自动校准方法，其特征在于，所述步骤4包括：

根据下述公式计算单光子探测器的探测效率，判断是否大于目标探测效率：

其中，η为探测效率，μ为平均光子数，d为暗计数率，Q_D为计数率；

若计算出的探测效率低于目标探测效率，则FPGA芯片发送相应指令，提升单光子探测器的直流工作电压；

若计算出的探测效率高于目标探测效率，则FPGA芯片发送相应指令，降低单光子探测器的直流工作电压。