| 主权项 |
1.一种单光子探测器用于分辨光子数的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）、将平均光子数为μ<sub>1</sub>、μ<sub>2</sub>…μ<sub>i</sub>…μ<sub>m</sub>的微弱激光分别入射至单光子探测器，m表示欲求光子的响应时间的最大光子数；（b）、分别记录单光子探测器针对每次微弱激光的暂态信号响应时间t<sub>1</sub>、t<sub>2</sub>…t<sub>i</sub>…t<sub>m</sub>；（c）、通过下述拟合公式对光子的响应时间进行拟合：<img file="937025DEST_PATH_IMAGE001.GIF" wi="348" he="105" />式中n为光子数； P（n，μ<sub>i</sub>）为泊松概率分布，表示平均光子数为μ<sub>i</sub>的微弱激光中出现光子数为n的概率，x<sub>n</sub>为n光子的响应时间；λ<sub>n</sub>表示n光子触发单光子探测器的响应几率；<img file="347278DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="102" he="48" />为平均光子数为μ<sub>i</sub> 的微弱激光中n光子的响应时间的权重贡献；<img file="474593DEST_PATH_IMAGE002.GIF" wi="144" he="81" />为平均光子数为μ<sub>i</sub>的微弱激光入射至单光子探测器的暂态信号响应时间的权重贡献；针对m次测量，可列出与光子的响应时间相关的m个等式；（d）、通过m个等式拟合出单光子、双光子…n光子……直到m光子的响应时间；（e）、采用误差传递原理对拟合得出的光子的响应时间进行修正，对我们提出的拟合公式两边求微分dt<sub>i</sub>/dx<sub>n</sub>；dt<sub>i</sub>为平均光子数为μ<sub>i</sub>的微弱激光的暂态信号响应时间误差；由dt<sub>i</sub>/dx<sub>n</sub>以及dt<sub>i</sub>的值可得出n光子响应时间误差Δx<sub>n</sub>=dx<sub>n</sub>；计算中采用平均光子数大小为中间值的微弱激光对应的dt<sub>i</sub>；（f）、综合上述结论，得出修正后的单光子探测器对于n光子的响应时间为x<sub>n</sub>±Δx<sub>n</sub>；（g）、采用相关装置测量单光子探测器对于不同光子数引起的光子的响应时间x<sub>测</sub>，与已经计算得出的x<sub>n</sub>±Δx<sub>n</sub>进行对比，即可得出入射激光引起单光子探测器响应时包含的光子数。 |
