單光子探測器主要應用在哪些方面?
單光子探測器是將單光子激發(fā)的單個光電子信號放大,通過脈沖甄別和數(shù)字計數(shù)等技術識別提取極弱光電子信號,達到光電探測的超靈敏極限。高效率單光子測控由于其巨大科研價值和重要戰(zhàn)略地位已成為近年上很活躍的前沿領域之一。
它不僅是現(xiàn)代信息科學、精密測量、量子技術、超靈敏探測等技術的迫切需要,其自身迅猛發(fā)展帶來了系列化原理和概念的突破,已形成一個新學科分支:單光子測控物理學,正持續(xù)地推動分子電子學、表面等離子激元學、紅外光子學等以及相關技術發(fā)展。
單光子探測器的應用范圍也非常廣,比如該探測器可用于生物發(fā)光、光譜測量、光纖傳感和軍事方面等等,那下面就由小編詳細的為大家介紹下關于這方面的應用吧。
一:生物發(fā)光
生物發(fā)光是一種弱的準連續(xù)光子輻射現(xiàn)象。單光子檢測技術可以有效地檢測生物發(fā)光。它可以用來分析特定系統(tǒng)的功能和細胞的代謝或破壞過程。它還可以有效地促進現(xiàn)代醫(yī)學對腦功能和基因工程的研究。
二:光譜測量
單光子探測技術可以大大提高光譜測量的靈敏度和精度,靈敏度可提高3-4個數(shù)量級。實現(xiàn)了痕量物質(zhì)的光譜分析,使化學成分檢測和安全檢測系統(tǒng)達到超高靈敏度。
三:光纖傳感
光纖傳感器工作頻帶寬,動態(tài)范圍大,適用于遙測遙控,傳輸損耗低。采用單光子探測技術可以大大提高光纖傳感器的靈敏度和監(jiān)測長度,對輸油管道和海底光纜的安全監(jiān)測、大型建筑物火災報警、海岸線或邊境安全等領域具有重要意義。
四:軍事方面
利用空中平臺或相鄰空間平臺配備的單光子探測器系統(tǒng)構(gòu)建單光子探測網(wǎng)絡,只有少數(shù)單光子探測系統(tǒng)才能實現(xiàn)空域的全覆蓋。在此基礎上,利用地空遠程道彈構(gòu)建空地聯(lián)合火力網(wǎng),將單光子探測網(wǎng)作為網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的目標探測網(wǎng)絡系統(tǒng),引導在任何位置(地面或空中)發(fā)射的道彈,有效攻擊目標,實現(xiàn)“感知,打擊”。