基于雪崩光电二极管的光子计数成像实验研究

采用固态结构的雪崩光电二极管,利用其工作在盖革模式下的单光子探测能力,构建了光子计数成像实验系统。通过实验验证,该系统在10-3lx环境照度下,借助VC++开发的数据采集平台,通过点扫描方式将离散为12×12的二维图像信号输出为144个采样点对应的144组光子计数频率。按照统计光学中光场随机涨落存在的统计规律,求取每组光子计数频率的期望并组成12×12的二维数字矩阵。根据每一采样点的光子计数频率值与图像的灰度值成正比的关系,实现了将光子计数频率矩阵恢复为二维图像的过程。该实验系统的全固态结构不但提高了系统的可靠性,而且减小了系统的体积。系统工作电压低于35 V,暗计数小于4 Hz。