用于表征第一光子门控单光子探测器中暗计数率的互补方法 张汉平 朱新意 王玉荣 吴毅 吴光

《Photonics》：A Complementary Approach for Characterizing Dark Count Rate in First-Photon-Gated Single-Photon Detectors Hanping Zhang, Xinyi Zhu, Yurong Wang, E Wu and Guang Wu

　　

摘要

在单光子检测中，暗计数是一个关键的限制因素，尤其是对于高灵敏度应用而言。传统的基于每个门二进制可观测量的估计方法在每个门的暗计数概率接近1时变得不稳健，这种情况在具有较宽门宽的首光子门控探测器中很常见。本文提出了一种基于暗计数到达时间统计期望的补充表征方法。这种方法能够捕捉多个门控周期内暗计数的累积时间行为，从而提供更准确的暗计数率估计。数值模拟和实验结果均表明，与传统方法相比，我们的方法能够获得更加稳定和精确的测量结果。具体来说，虽然传统方法在较大门宽下引入的误差高达±4%，但所提出的基于时间的方法的残差误差显著降低，约为?0.17%。这些发现为提升实际应用中首光子门控单光子探测器的特性和性能提供了有希望的途径。