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The intensity detection of single-photon detectors based on photon counting probability density statistics

Chinese Physics B 2017年第10期26卷 249-254页

作者：张子静吴龙宋杰赵远 Department of Physics Harbin Institute of Technology School of Informatics Zhejiang Sci-Tech University

Single-photon detectors possess the ultra-high sensitivity, but they cannot directly respond to signal intensity. Conven- tional methods adopt sampling gates with fixed width and count the triggered number of sampling gates, which is capable of obtaining photon counting probability to estimate the echo signal intensity. In this paper, we not only count the number of triggered sampling gates, but also record the triggered time position of photon counting pulses. The photon counting probability density distribution is obtained through the statistics of a series of the triggered time positions. Then Minimum Variance Unbiased Estimation （MVUE） method is used to estimate the echo signal intensity. Compared with conventional methods, this method can improve the estimation accuracy of echo signal intensity due to the acquisition of more detected information. Finally, a proof-of-principle laboratory system is established. The estimation accuracy of echo signal intensity is discussed and a high accuracy intensity image is acquired under low-light level environments.

关键词： single photon detector photon counting low light level

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