由中國計量科學研究院承擔的國家“十一五”科技支撐課題“利用相關(guān)光子測量技術(shù)建立光電探測器量子效率測量裝置的研究”近日通過了專家驗收。該課題自主研制的纏光子法探測器量子效率絕對定標裝置，成功將我國光輻射功率計量的量程能力擴展到了光子水平，為用光子數(shù)重新定義國際基本單位之一的“坎德拉(cd)”量值復現(xiàn)研究奠定重要基礎。
課題的研制成功，縮短了我國與國際發(fā)達國家之間在實現(xiàn)基于量子物理復現(xiàn)光輻射功率基準研究方面的差距;同時為研究量子信息、生物醫(yī)學、空天探測器、天文物理、環(huán)境科學等領域中涉及到的光子探測技術(shù)提供了光子水平的計量技術(shù)保障?！ ?/p>
課題歷時4年，在理論計算的基礎上，確定了非線性晶體相位匹配參數(shù)，通過相位匹配條件推導出了糾纏光子對的波長及空間分布計算方法;解決了光路設計、光子探測、符合測量系統(tǒng)設計、符合寬度設定、偶然符合測量方法、暗計數(shù)測量方法等核心技術(shù)問題，在實際裝置中實現(xiàn)了Type-I相位匹配相關(guān)光子場，并建立了基于相關(guān)光子的光電探測器量子效率測量裝置，該裝置的光電倍增管器件量子效率測量不確定度為0.7%，達到國際領先水平?！ ?/p>
據(jù)該課題負責人、中國計量院光學所呂亮介紹，基于自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換相關(guān)光子方法標定光電探測器的方法，除了作為一種嶄新的光輻射計量手段外，其本身更具有特殊的技術(shù)優(yōu)勢。第一，傳統(tǒng)上測量探測器量子效率乃至響應度的方法都是依靠標準燈或激光的準確量值來實現(xiàn)。而相關(guān)光子法不依賴于任何基標準器，其量值的傳遞過程，完全實現(xiàn)了“無溯源”定標;第二，該裝置可直接應用于生物發(fā)光、醫(yī)療儀器、激光遠距離探測等領域的校準服務，為新技術(shù)領域研究提供高準確度的量子計量技術(shù)保障;第三，研制該裝置的相關(guān)光子法與量子密鑰、可調(diào)諧激光等技術(shù)直接相關(guān)，是單光子源制備的技術(shù)基礎。
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