Метод Клышко для аналоговых фотодетекторов и безэталонное измерение числа фотонов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена модификация метода Клышко для безэталонной калибровки аналоговых фотодетекторов. Показано, что распределение фототока аналогового детектора можно аппроксимировать сверткой пуассоновского распределения числа фотоэлектронов с функцией, описывающей одиночные фотоимпульсы, а число падающих на детектор фотонов можно определить из статистических свойств бифотонного излучения. Отношение числа фотоэлектронов к числу фотонов дает эффективность аналогового фотодетектора, которую можно использовать для измерения интенсивности падающего на детектор излучения в единицах чисел фотонов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Прудковский

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vysogota@gmail.com
Россия, Москва

Д. А. Сафроненков

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: vysogota@gmail.com
Россия, Москва

Г. Х. Китаева

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: vysogota@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Клышко Д.Н. // Квант. электроника. 1980. Т. 7. № 9. С. 1932; Klyshko D.N. // Sov. J. Quantum Electron. 1980. V. 10. № 9. P. 1112.
  2. Малыгин А.А., Пенин А.Н., Сергиенко А.В. // Письма в ЖЭТФ. 1981. Т. 33. № 10. С. 493; Malygin A.A., Penin A.N., Sergienko A.V. // JETP Lett. 1981. V. 33. No. 10. P. 477.
  3. Polyakov S.V., Migdall A.L. // Opt. Express. 2007. V. 15. No. 4. P. 1390.
  4. Исхаков Т.Ш., Лопаева Е.Д., Пенин А.Н. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 88. № 10. С. 757; Iskhakov T.S., Lopaeva E.D., Penin A.N. et al. // JETP Lett. 2008. V. 88. No. 10. P. 660.
  5. Brida G., Genovese M., Ruo-Berchera I. et al. // J. Opt. Soc. Amer. B. 2006. V. 23. No. 10. P. 2185.
  6. Brida G., Chekhova M., Genovese M., Ruo-Berchera I. // Opt. Express. 2008. V. 16. No. 17. P. 12550.
  7. Brida G., Chekhova M., Genovese M. et al. // J. Mod. Optics. 2009. V. 56. No. 2—3. P. 401.
  8. Avella A., Ruo-Berchera I., Degiovanni I.P. et al. // Opt. Letters. 2016. V. 41. No. 8. P. 1841.
  9. Chirikov-Zorin I., Fedorko I., Menzione A. et al. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A. 2001. V. 456. P. 310.
  10. Dossi R., Ianni A., Ranucci G., Smirnov O. Ju. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A. 2000. V. 451. P. 623.
  11. Degtiarenko P. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A. 2017. V. 872. P. 1.
  12. Takahashi M., Inome Y., Yoshii S. et al. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A. 2018. V. 894. P. 1.
  13. Cahall C., Nicolich K.L., Islam N.T. et al. // Optica. 2017. V. 4. No. 12. P. 1534.
  14. Endo M., Sonoyama T., Matsuyama M. et al. // Opt. Express. 2021. V. 29. P. 11728.
  15. Prudkovskii P., Leontyev A., Kuznetsov K., Kitaeva G. // Sensors. 2021. V. 21. P. 4964.
  16. Prudkovskii P.A., Safronenkov D.A., Kitaeva G.Kh. // Opt. Letters. 2022. V. 47. № 18. P. 4842.
  17. Sempere-Llagostera S., Thekkadath G.S., Patel R.B. et al. // Opt. Express. 2022. V. 30. P. 3138.
  18. Kalousis L.N. // J. Instrumentation. 2023. V. 18. P. 07016.
  19. Клышко Д.Н. Фотоны и нелинейная оптика. Москва: Наука, 1980.
  20. Федоров М.В. // Изв. РАН. Cер. физ. 2016. Т. 80. № 7. С. 830; Fedorov M.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2016. V. 80. No. 7. P. 755.
  21. Arahata M., Mukai Y., Cao B. et al // J. Opt. Soc. Amer. B. 2021. V. 38. No. 6. P. 1934.
  22. Resch K.J., Lundeen J.S., Steinberg A.M. // Phys. Rev. A. 2001. V. 63. Art. No. 020102(R).
  23. Kim Y.-H., Grice W.P. // Phys. Rev. A. 2003. V. 67. Art. No. 065802.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 — диодный лазер с длиной волны 405 нм; 2 — изолятор Фарадея; 3 — полуволновая пластинка; 4 — коротковолновый фильтр (450 нм); 5, 11 — кварцевые линзы; 6 — нелинейный кристалл BiBO; 7 — длинноволновый фильтр (600 нм); 8 — светоделитель; 9, 10 — узкополосные фильтры (800 ± 10 и 840 ± 40 нм), 12, 13 — многомодовое оптоволокно (62.5 и 50 мкм); 14, 15 — фотодетекторы; 16 — электронный блок регистрации

Скачать (49KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределения среднего значения фототокалавинного фотодетектора (а) и фотоэлектронного умножителя (б), полученные при различных значениях мощности излучения лазера накачки: 0 (1); 1.2 (2); 3.46 мВт (3)

Скачать (305KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Результат аппроксимации распределения фототока ФЭУ при значении мощности излучения лазера накачки P = 1.2 мВт. Отдельно показан вклад в полное распределение функций, соответствующих регистрации различного числа одиночных фотоотсчетов

Скачать (145KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость числа A одиночных фотоотсчетов ФЭУ, полученных из аппроксимации распределений значений фототока формулой (4), от числа a фотонов, падающих на ФЭУ, полученного путем измерения нормированной корреляционной функции рассеянного излучения (точки), и результат ее аппроксимации линейной зависимостью (сплошная линия)

Скачать (59KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024