單光子計(jì)數(shù)卡是一種用于極弱光探測的精密設(shè)備,廣泛應(yīng)用于高靈敏度光子檢測領(lǐng)域。其核心功能是將極其微弱的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為可計(jì)數(shù)的電脈沖信號(hào),通過數(shù)字計(jì)數(shù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)單光子級(jí)別的探測。
該設(shè)備通常配備2通道信號(hào)輸入,支持TTL正邏輯信號(hào),具備數(shù)字濾波功能以降低噪聲干擾。內(nèi)部集成高速比較器,可實(shí)現(xiàn)時(shí)間片累加計(jì)數(shù)或單脈沖計(jì)數(shù)兩種模式。時(shí)間片累加模式可將時(shí)間切割為4000等份,每份時(shí)間長度可設(shè)定為40ns至64435ns,適用于LIDAR、云高儀等需要精確時(shí)間-光能量對應(yīng)關(guān)系的場景;單脈沖模式則用于統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)的光子脈沖總數(shù)。
1、信號(hào)轉(zhuǎn)換與放大
將接收到的光子信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并通過內(nèi)置放大器提升信號(hào)強(qiáng)度,便于后續(xù)處理。
2、光子計(jì)數(shù)與統(tǒng)計(jì)
對檢測到的光子進(jìn)行計(jì)數(shù),生成光子到達(dá)的時(shí)間分布或強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)。
支持高精度的熒光壽命測量、光子統(tǒng)計(jì)分析等功能。
3、噪聲抑制與濾波
通過硬件或軟件算法降低背景噪聲(如熱噪聲、散射噪聲),提高信號(hào)的信噪比(SNR)。
4、多通道同步檢測
部分高d單光子計(jì)數(shù)卡支持多通道同步采集,可同時(shí)檢測多個(gè)波長或位置的光信號(hào)。
5、數(shù)據(jù)輸出與接口
將處理后的數(shù)據(jù)通過USB、PCIe等接口傳輸至計(jì)算機(jī)或控制系統(tǒng),兼容主流數(shù)據(jù)分析軟件。