| 论文摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-14页 |
| 第一章 前言 | 第14-22页 |
| ·研究背景介绍 | 第14-18页 |
| ·雪崩光电二极管单光子探测器的研究进展 | 第15-16页 |
| ·单光子探测器的主要应用领域 | 第16-18页 |
| ·论文选题的研究意义及创新点 | 第18-20页 |
| ·论文研究的主要内容和结构 | 第20-22页 |
| 第二章 常用单光子探测器件和技术 | 第22-42页 |
| ·引言 | 第22-27页 |
| ·雪崩光电二极管(APD)单光子探测器 | 第27-30页 |
| ·光电倍增管单光子探测器件和技术 | 第30-32页 |
| ·超导单光子探测器件和技术 | 第32-37页 |
| ·临界相变传感器(TES) | 第33-34页 |
| ·超导纳米线单光子探测器(SNSPD) | 第34-37页 |
| ·可见光光子计数器 | 第37-38页 |
| ·量子点场效应单光子探测器 | 第38-40页 |
| ·光子频率上转换单光子探测器件和技术 | 第40-41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 第三章 基于雪崩光电二极管(APD)的单光子探测技术 | 第42-59页 |
| ·雪崩光电二极管单光子探测器的敏感材料 | 第42-49页 |
| ·硅基材料雪崩光电二极管(Si APD)单光子探测器 | 第42-45页 |
| ·多像素硅基材料雪崩光电二极管(Si MPPC)单光子探测器 | 第45-47页 |
| ·铟镓砷/铟磷材料雪崩光电二极管(InGaAs/InP APD)单光子探测器 | 第47-49页 |
| ·APD单光子探测器的驱动模式 | 第49-58页 |
| ·连续工作模式的驱动技术 | 第49-52页 |
| ·门控工作模式的驱动技术 | 第52-55页 |
| ·“准连续-正弦门”工作模式 | 第55-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 基于APD单光子探测器的激光测距系统 | 第59-88页 |
| ·引言 | 第59-61页 |
| ·时间相关光子计数系统(TCSPC)简介 | 第61-63页 |
| ·基于TCSPC技术的TOF激光测距系统工作原理和关键技术 | 第63-73页 |
| ·基于光子计数探测的测距系统的基本结构与工作流程 | 第63-67页 |
| ·测量光子飞行时间的参照点 | 第67-68页 |
| ·能够进行有效分析的信噪比 | 第68-70页 |
| ·TCSPC测距系统的测距准确度、分辨精度与最大工作距离 | 第70-73页 |
| ·基于InGaAs/InP雪崩光电二极管单光子探测器的1550 nm激光测距系统 | 第73-81页 |
| ·1550nm激光测距系统的优势 | 第73-76页 |
| ·1550nm激光测距系统的结构 | 第76-79页 |
| ·1550nm激光测距系统的实验结果 | 第79-81页 |
| ·基于Si雪崩光电二极管单光子探测器的1036 nm激光测距系统 | 第81-86页 |
| ·1036nm激光测距系统的优势 | 第81-82页 |
| ·1036nm激光测距系统的结构 | 第82-84页 |
| ·1036nm激光测距系统的实验结果 | 第84-86页 |
| ·本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 基于APD单光子探测器的3D激光成像系统 | 第88-98页 |
| ·引言 | 第88-92页 |
| ·基于APD单光子探测器的3D成像系统结构 | 第92-94页 |
| ·基于APD单光子探测器的3D成像实验结果及分析 | 第94-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 基于光子数可分辨探测技术的量子随机数发生器 | 第98-111页 |
| ·引言 | 第98-99页 |
| ·基于光子探测的随机性的量子随机数发生器 | 第99-105页 |
| ·基于光子布局随机性的量子随机数发生原理 | 第99-102页 |
| ·基于光子数分辨探测的量子随机数发生器设计思路 | 第102-105页 |
| ·基于光子数可分辨探测器的实验方案 | 第105-107页 |
| ·实验数据的随机性分析 | 第107-110页 |
| ·本章小结 | 第110-111页 |
| 第七章 基于高速单光子探测技术的Counterfactual QKD方案与实验 | 第111-126页 |
| ·引言 | 第111-115页 |
| ·无交互作用量子测量 | 第111-112页 |
| ·Counterfactual QKD的理论方案 | 第112-115页 |
| ·改良的Counterfactual QKD方案 | 第115-118页 |
| ·改良型Counterfactual QKD的方案结构与实验设置 | 第115-117页 |
| ·改良型Counterfactual QKD的探测结果理论分析 | 第117-118页 |
| ·改良型Counerfactual QKD的安全性分析 | 第118-122页 |
| ·针对拦截-再发送(Intercept-resend attack)窃听方案的安全性分析 | 第119-120页 |
| ·针对特洛伊(Trojan attack)窃听方案的安全性分析 | 第120-121页 |
| ·针对光子数分离(Photon-number-splitting attack)窃听方案的安全性分析 | 第121-122页 |
| ·改良型Counterfactual QKD的实验结果 | 第122-124页 |
| ·进一步改进Counterfactual QKD方案的研究 | 第124-125页 |
| ·本章小结 | 第125-126页 |
| 第八章 总结与展望 | 第126-129页 |
| ·论文工作总结 | 第126-127页 |
| ·工作展望 | 第127-129页 |
| 附件 | 第129-132页 |
| 参考文献 | 第132-155页 |
| 博士期间科研成果与奖励 | 第155-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
