[发明专利]光子检测装置和光子检测方法

说明书

本发明涉及一种光检测效率高的光子检测装置，该光子检测装置包括：第一光接收部，该第一光接收部接收选通信号并输出第一信号；第二光接收部，该第二光接收部接收选通信号并输出第二信号；以及确定部，该确定部基于来自所述第一光接收部的所述第一信号和来自所述第二光接收部的所述第二信号来确定是否接收到光子，其中，光子入射到第一光接收部和第二光接收部当中的第一光接收部上，并且第二光接收部的击穿电压高于第一光接收部的击穿电压。

技术领域

本发明涉及光子检测装置和光子检测方法，并且具体地，涉及光检测效率高的光子检测装置和光子检测方法。

背景技术

利用先进的信息通信技术，正在开发量子密码学通信技术。在量子密码学通信技术中，用于检测与单光子一样弱的光信号的技术正变得重要。

单光子检测装置用于检测诸如信号光子这样的微弱光信号。雪崩光电二极管通常用作单光子检测装置的光接收元件。

当单光子检测装置的雪崩光电二极管在盖革(Geiger)模式下操作时，雪崩光电二极管会生成雪崩信号。

当雪崩光电二极管所生成的雪崩信号不大于雪崩光电二极管的电容响应信号时，难以仅获得(或检测)雪崩信号。

当单光子检测装置未检测到雪崩信号时，单光子检测装置无法检测到诸如单光子这样的微弱光信号。

发明内容

技术问题

本公开的一方面提供了光检测效率高的光子检测装置和光子检测方法。

技术解决方案

为了实现上述方面，根据本公开的一个实施方式的一种光子检测装置包括：第一光接收部，该第一光接收部被配置为接收选通信号并输出第一信号；第二光接收部，该第二光接收部被配置为接收所述选通信号并输出第二信号；以及确定部，该确定部被配置为基于从所述第一光接收部接收到的所述第一信号和从所述第二光接收部接收到的所述第二信号来确定是否接收到光子。

具体地，被配置为接收光子的所述第一光接收部的击穿电压可以低于所述第二光接收部的击穿电压。

具体地，所述选通信号可以在有效时间段(active time period)内保持在第一电压，并且可以在除了所述有效时间段之外的无效时间段(non-active time period)内保持在比所述第一电压低的第二电压。

具体地，所述第一电压可以高于所述第一光接收部的击穿电压并且低于所述第二光接收部的击穿电压，或者可以高于所述第一光接收部的击穿电压和所述第二光接收部的击穿电压。

具体地，所述确定部可以基于通过将所述第一信号与相位被反相的所述第二信号组合而生成的信号来确定是否接收到光子。

具体地，所述第一信号可以包括源自光子接收的信号和源自所述第一光接收部的信号，并且所述第二信号可以包括源自所述第二光接收部的信号。

具体地，源自所述第一光接收部的信号可以为源自所述第一光接收部的电容的第一电容响应信号，并且源自所述第二光接收部的信号可以为源自所述第二光接收部的电容的第二电容响应信号，并且所述第一电容响应信号可以与所述第二电容响应信号基本相同。

具体地，所述第一光接收部中所包括的倍增层与所述第二光接收部中所包括的倍增层具有不同的厚度。

具体地，所述倍增层的厚度与所述击穿电压的幅度成比例，所述第二光接收部中所包括的倍增层比所述第一光接收部中所包括的倍增层厚。

具体地，所述第一光接收部中所包括的倍增层与所述第二光接收部中所包括的倍增层具有不同的直径。

具体地，所述第二光接收部中所包括的倍增层的直径大于所述第一光接收部中所包括的倍增层的直径。