多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)的研究.pdf

1、對(duì)光信號(hào)的測量主要包括模擬記錄技術(shù)和光子計(jì)數(shù)技術(shù),而光子計(jì)數(shù)技術(shù)在弱信號(hào)探測時(shí)有著更高的信噪比,在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來的時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)(Time-correlated single photon counting,TCSPC)較光子計(jì)數(shù)技術(shù)有更高的靈敏度、更好的穩(wěn)定性、更高的時(shí)間分辨率,在近代物理領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域、生物領(lǐng)域等方面均獲得了廣泛應(yīng)用。多通道時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)不僅具有時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)技術(shù)的所有優(yōu)點(diǎn),并且有更高的實(shí)驗(yàn)效率

2、;由于各通道可以同時(shí)測量光信號(hào)不同位置的信息,因此可以得到的測量結(jié)果更全面。
　　本文通過學(xué)習(xí)TCSPC技術(shù)的原理,分析各模塊在實(shí)驗(yàn)中的功能,了解國內(nèi)外的研究進(jìn)展和他們的實(shí)驗(yàn)條件。搭建了單通道TCSPC系統(tǒng)和多通道TCSPC系統(tǒng),并在以上系統(tǒng)上完成了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本文所用單通道TCSPC系統(tǒng)較本實(shí)驗(yàn)室之前所用的TCSPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有更高的測量精度。在多通道TCSPC系統(tǒng)上完成了單目標(biāo)激光測距實(shí)驗(yàn)和多目標(biāo)激光測距實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),多通道TC

3、SPC系統(tǒng)不僅具有TCSPC系統(tǒng)的測量精度,并且具有更高的實(shí)驗(yàn)效率,節(jié)約了探測時(shí)間。多目標(biāo)探測實(shí)驗(yàn)中,各個(gè)方向的距離是同時(shí)測量得到的,保證了各個(gè)目標(biāo)測量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)條件是完全相同的,利于各個(gè)目標(biāo)之間的比較,這一特性在成像時(shí)顯得十分重要。
　　搭建了測量染料熒光壽命的多通道TCSPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。同時(shí)測量了若丹明590固體染料在540nm激光激發(fā)產(chǎn)生的562nm和567.5nm兩個(gè)波長處的熒光壽命。多通道TCSPC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各通道信號(hào)測量的