1 实验四 单光子计数 光 子 计 数 也 就 是 光 电 子 计 数 ， 是 微 弱 光 （ 低 于 10－ 14W ） 信 号 探 测 中 的 一 种 新 技 术 。它 可 以 探 测 微 弱 到 以 单 光 子 到 达 时 的 能 量 。 目 前 已 被 广 泛 应 用 于 喇 曼 散 射 探 测 、 医 学 、生 物 学 、 物 理 学 等 许 多 领 域 里 微 弱 光 现 象 的 研 究 。 微 弱 光 检 测 的 方 法 有 ： 锁 频 放 大 技 术 、 锁 相 放 大 技 术 和 单 光 子 计 数 方 法 。 最 早 发 展的 锁 频 原 理 是 使 放 大 器 中 心 频 率0f 与 待 测 信 号 频 率 相 同 ， 从 而 对 噪 声 进 行 抑 制 。 但 这 种方 法 存 在 中 心 频 率 不 稳 、 带 宽 不 能 太 窄 、 对 待 测 信 号 缺 乏 跟 踪 能 力 等 缺 点 。 后 来 发 展 了锁 相 放 大 技 术 ， 它 利 用 待 测 信 号 和 参 考 信 号 的 互 相 关 检 测 原 理 实 现 对 信 号 的 窄 带 化 处理 ， 能 有 效 的 抑 制 噪 声 ， 实 现 对 信 号 的 检 测 和 跟 踪 。 但 是 ， 当 噪 声 与 信 号 有 同 样 频 谱 时就 无能 为力 ，另外它 还受模拟积分电 路漂移的 影响，因此在 弱 光 测 量 中 受到 一 定的 限制 。单 光 子 计 数 方 法 是 利 用 弱 光 照射 下光 电 倍增管输出电 流信 号 自然离散 化 的 特征， 采用 了脉冲高度甄别技 术 和 数 字计 数 技 术 。 与 模拟检 测 技 术 相 比有 以 下优点 ： 1．测 量 结果受光 电 倍增管的 漂移、 系统增益的 变化 及其它 不 稳 定因素影响较小。 2．基本上消除了 光 电 倍增管高压直流漏电 流和 各倍增级的 热发 射 噪 声 的 影响， 提高了测 量 结果的 信 噪 比。 可 望达 到 由光 发 射 的 统计 涨落性质所限制 的 信 噪 比值。 3．有 比较宽 的 线性动态范围。 4．光 子 计 数 输出是 数 字信 号 ， 适合与 计 算机接口作数 字数 据处 理 。 因此采用 光 子 计 数 技 术 ， 可 以 把淹没在 背景噪 声 中 的 微 弱 光 信 息提取出来...
