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單光子探測是一種極微弱光探測法，它所探測的光的光電流強度比光電檢測器本身在室溫下的熱噪聲水平還要低，用通常的直流檢測方法不能把這種湮沒在噪聲中的信號提取出來。單光子計數方法利用弱光照射下光子探測器輸出電信號自然離散的特點，采用脈沖甄別技術和數字計數技術把極其弱的信號識別并提取出來。這種技術與模擬檢測相比，有受外界因素影響小、信噪比高、線性動態(tài)區(qū)范圍大、可實現數字數據處理等優(yōu)點[1]。
入射的光子信號打到光電倍增器件上產生光電子，然后經過倍增系統(tǒng)倍增產生電脈沖信號，稱為單光子脈沖。脈沖幅度較小的脈沖是探測器噪聲；脈沖幅度較大的是單光電子峰。為鑒別電平，用它來把高于的脈沖鑒別輸出，從而實現單光子計數。
單光子探測技術普遍用于通信，量子信息，熒光和拉曼光譜學等領域，特別是量子信息技術和微光探測技術最關鍵的器件之一。
