摘要：在检测微弱光信号的实验中，为提高系统的信噪比，抑制和消除噪音是相当重要的。在微弱的光信号检测时，单光子计数是非常有效的方法。在现代科学技术方面单光子探测器地位是特别重要的。光子计数率是现代检测系统中重要的实验仪器，了解并掌握其原理，熟练操作单光子仪器，可培养学生的综合素质和能力的提高。

本次实验设计主要利用单光子计数原理研究单光子技术的作用，在自然条件下测得仪器的阈值电平为35。在以35为阈值电平的基础上，测量得输入电流为3ma、3.5ma和4ma时，对应的光子计数率为9513、12103、15270。在积分时间有10-40ms递增时，光子计数和信噪比也随着递增，积分时间由100-1000ms递增时，光子计数率和信噪比依然是随之增大。在加入半导体制冷系统， -10℃—10℃每5度为一档，测量得的光子计数率由13139到26864之间逐步增大，其信噪比也由100.1变大到了153.7。可见低温可以降低信噪比。

实验结果表明，光子计数率和信噪比的变化与输入电流、积分时间、入射光透过率以及测量时的温度都有着正比的关系。无论是改变其中的任何一项，测量的结果都会受到影响。总的来看就是，当入射光功率增大，单光子计数率和信噪比就随着增大。

关键词：光子计数率；SGD-2实验系统； 弱光信号检测； 信噪比

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 单光子计数的发展-1

1.2 单光子计数的原理-1

1.3单光子计数的优点-3

2 单光子计数实验系统-4

2.1主要技术指标-4

2.2 仪器的原理和结构-4

2.2.1 原理-4

2.2.2 结构-5

2.3系统对光电倍增管的要求-7

2.4 实验器材-8

2.4.1 SGD-2单光子计数系统-8

2.4.2 制冷系统-8

3实验内容及步骤-9

3.1测量阈值电平Vh-9

3.2单光子计数-9

3.3不同参数下的单光子计数-9

3.4 信噪比的测量-10

4 测量结果及分析-11

4.1测定阈值电平Vh为35-11

4.2不同电流对单光子计数的影响-12

4.3不同积分时间对单光子计数的影响-14

4.5 不同透过率对单光子计数的影响-16

4.5 温度与信噪比的关系-17

结    论-19

参 考 文 献-20

致    谢-21