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申请/专利权人：合肥工业大学;中国科学院合肥物质科学研究院

摘要：本发明公开了一种可控单光子数目的单光子源制备装置及制备方法，该装置包括：用于产生电脉冲时序控制信号的单光子数目脉冲控制器、用于输出光脉冲信号的皮秒脉冲激光器、用于光脉冲信号滤波准直的空间滤波准直模块、用于激发量子点产生单量子点荧光信号的单光子源产生装置、用于单光子信号滤波准直的收集模块以及用于监测单光子数目的监测模块。本发明基于激光脉冲时序控制、单光子数目实时监测的基础上，能够在一定时间内产生数目确定的单光子，用于设计精确定标的光源，从而为边界汤姆逊散射诊断系统提供定标手段。

主权项：1.一种可控单光子数目的单光子源制备方法，其特征在于，是应用于单光子源制备装置中，所述单光子源制备装置包括：单光子数目脉冲控制器、皮秒脉冲激光器、空间滤波准直模块、单光子源产生装置、收集模块和监测模块；所述单光子数目脉冲控制器控制所述皮秒脉冲激光器输出光脉冲信号；所述光脉冲信号进入所述空间滤波准直模块进行准直处理后，得到平行光，再调节所述平行光的光脉冲信号强度，并滤除非光脉冲信号，从而得到泵浦信号；所述泵浦信号进入所述单光子源产生装置中，使得量子点激发并产生单量子点荧光信号；所述单量子点荧光信号经过所述收集模块的准直处理，并滤除非单光子信号后，得到红外波段的、确定性的单光子信号；所述监测模块对红外波段的、确定性的单光子信号的时序进行实时监测，以获得预期数目的单光子，所述单光子源制备方法是按如下步骤进行：步骤1.利用皮秒脉冲激光器的连续模式输出连续激光用于激发单光子源产生装置中的量子点并产生收集到单光子信号；再利用时间相关单光子计数器探测出所述单光子信号的辐射寿命τR；步骤2.在设定时间T内，利用单光子数目脉冲控制器生成N个电脉冲时序信号用于外部触发所述皮秒脉冲激光器，使得所述皮秒脉冲激光器输出相对应时序的N个光脉冲信号，且所述光脉冲信号的脉冲宽度远小于所述单光子信号的辐射寿命τR、N个光脉冲信号之间的时间间隔远大于所述单光子信号的辐射寿命τR；骤3.标准单光子探测器利用式1探测计算出单光子数目n： n=mη 1 -Tu1式1中，m为所述标准单光子探测器在设定时间段T内输出的脉冲个数，η1为所述标准单光子探测器的探测效率，u为标准单光子探测器的暗计数率；步骤4.若nn0，则将N-1赋值给N后，返回步骤2；否则，将N+1赋值给N后，返回步骤2；直到n=n0为止，其中，n0表示预期的单光子数目。

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