【儀表網 研發快訊】近日，安光所鄭小兵研究員團隊在自發參量下轉換(SPDC)定標技術方面取得新進展。鄭小兵研究員團隊與中國科學技術大學史保森教授團隊聯合，構建了頻率上轉換(UPDC)中波紅外單光子探測系統，利用自發參量下轉換(SPDC)定標技術實現了中波紅外單光子探測系統通道效率的校準。
相關成果以《基于SPDC的上轉換單光子探測器3.39μm量子效率測量》為題，發表在國際知名期刊Optics Express上。王慧麗博士研究生和中國科學技術大學的陳仁輝博士為論文的共同第一作者，夏茂鵬副研究員為論文的通訊作者。
頻率上轉換技術在中長波紅外微弱光輻射測量中具有重要的應用前景，一直是國內外研究的熱點。頻率上轉換探測系統采用頻率變換技術，將待測的中長波紅外輻射轉換到Si探測器靈敏波段進行探測，可以突破材料的物理限制，避免目前紅外探測器量子效率低、噪聲大、響應速度慢的缺點，在室溫下就可實現跨越波長限制的紅外波段超靈敏探測。
團隊提出了利用自發參量下轉換技術產生的相關光子定標上轉換紅外探測系統探測效率的新方法。使用780nm激光泵浦PPLN晶體，產生1.013μm/3.39μm的相關光子對，3.39μm的光子繼續與1.064μm泵浦激光進行頻率轉換，變換為0.81μm的光子，利用成熟的Si APD進行符合測量，獲得到了3.39μm探測通道的絕對探測效率。測量不確定度為2.8%(k=1)。為了進一步驗證該方法的準確性，采用3.39μm連續激光測量了上轉換通道的探測效率，與SPDC方法得到的探測效率有很好的一致性。
該研究工作將團隊長期以來開展的SPDC定標技術從可見近紅外波段擴展到了中波紅外波段，為紅外輻射的定量測量提供了新思路。
該研究獲得了國家重點研發項目和中國科學院創新基金項目的支持。
測量裝置示意圖
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