Singelfotondetektorer

Singelfotondetektorer (SPD) är känsliga instrument som kan upptäcka enskilda fotoner. Dessa detektorer är avgörande inom områden som kvantoptik, kvantinformation och högupplöst bildbehandling. Deras förmåga att svara på extremt svaga ljussignaler, ner till en enda foton, skiljer dem från traditionella detektorer.

Det finns flera typer av singelfotondetektorer, var och en med sina egna principer och tillämpningar. En vanlig typ är lavinhalvledardioder (APD), som använder en intern förstärkningsprocess för att skapa en mätbar elektrisk puls när en foton träffar detektorn. Fotomultiplikatorrör (PMT) är en annan etablerad teknik som använder fotoelektrisk effekt och en serie dynoder för att förstärka den ursprungliga fotoelektronen till en detekterbar ström. Nyare teknologier inkluderar enkel foton-avslutande transistorer (SPAD) och supraledande enkel fotondetektorer (SSPD), som erbjuder förbättrad prestanda när det gäller effektivitet, brus och tidsupplösning.

Användningsområden för SPD är breda. Inom vetenskaplig forskning används de för att studera ljusets kvantmekaniska egenskaper, genomföra kryptografiska operationer och utveckla avancerade spektroskopiska tekniker. Inom medicin kan de användas för att förbättra precisionen vid PET-avbildning och för tidig upptäckt av sjukdomar. Även i tekniska tillämpningar som LIDAR-system och avståndsmätning kan SPD spela en viktig roll genom att möjliggöra mätningar med extremt låg ljusintensitet. Valet av detektortyp beror på de specifika kraven för applikationen, såsom den önskade våglängden, effektiviteten och tidsupplösningen.