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本课程属于：015-单光子源、探测器与光子计数工程 量子科技与量子信息工程 · 共 14 门相关课程，组合学习更完整。
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SPAD单光子探测系统设计与应用

共计 30 章节
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01
课程导入与SPAD技术概览
目标=单光子探测的意义 · SPAD在光子计数与时间分辨中的角色 · 课程目标与学习路径
SPAD课程导入
02
SPAD器件物理基础
目标=半导体光电效应 · 雪崩倍增机制 · 盖革模式与线性模式的区别
SPAD器件物理基础
03
SPAD关键性能参数
目标=光子探测效率 · 暗计数率 · 时间抖动
SPAD关键性能参数
04
SPAD像素结构与工艺
目标=平面型与台面型结构 · 保护环设计 · 微透镜与背照式工艺
SPAD像素结构
05
SPAD被动淬灭与主动淬灭电路
目标=淬灭电阻 · 电容感测 · 主动复位
SPAD被动淬灭
06
SPAD偏置与温度控制电路
目标=高压偏置生成 · 温度补偿 · 稳定偏置方案
SPAD偏置
07
SPAD信号读出与时间数字转换
目标=前沿鉴别 · 恒比定时 · TDC架构
SPAD信号读出
08
SPAD阵列与像素寻址
目标=行列寻址 · 事件驱动读出 · 共享TDC与多通道并行
SPAD阵列
09
SPAD系统噪声分析与抑制
目标=暗计数 · 光学串扰 · 电串扰
SPAD系统噪声分析
10
SPAD探测效率标定与测试
目标=光子探测效率测量 · 暗计数率测试 · 时间抖动表征
SPAD探测效率标定
11
SPAD在激光雷达中的应用
目标=直接飞行时间测距 · 远距离探测 · 抗干扰策略
SPAD激光雷达
12
SPAD在荧光寿命成像中的应用
目标=时间相关单光子计数 · 寿命拟合 · 多通道探测
SPAD荧光寿命成像
13
SPAD在量子信息中的应用
目标=量子密钥分发 · 单光子源表征 · 贝尔不等式测试
SPAD量子信息
14
SPAD在光谱与拉曼检测中的应用
目标=单光子灵敏度光谱 · 拉曼信号增强 · 时间门控抑制荧光背景
SPAD光谱
15
SPAD在深空与天文观测中的应用
目标=自适应光学波前传感 · 系外行星探测 · 光子计数成像
SPAD深空
16
SPAD在核医学与粒子物理中的应用
目标=闪烁体读出 · 切伦科夫探测 · 时间飞行PET
SPAD核医学
17
SPAD系统低功耗与小型化设计
目标=CMOS集成 · 片上偏置与淬灭 · 三维堆叠
SPAD系统低功耗
18
SPAD多通道与成像系统设计
目标=像素阵列同步 · 时间相关成像 · 深度图与强度图融合
SPAD多通道
19
SPAD系统校准与误差补偿
目标=非均匀性校正 · 时间漂移补偿 · 温度补偿
SPAD系统校准
20
SPAD系统数据采集与处理软件
目标=固件设计 · 上位机接口 · 数据流管理
SPAD系统数据采集
21
SPAD系统可靠性设计与测试
目标=过压保护 · 寿命测试 · 环境适应性
SPAD系统可靠性设计
22
SPAD系统集成实战
目标=光学对准 · 电路板布局 · 散热设计
SPAD系统集成实战
23
SPAD应用案例一
目标=低成本激光雷达原型设计与测距实…
SPAD应用案例一
24
SPAD应用案例二
目标=荧光寿命显微成像系统搭建与寿命…
SPAD应用案例二
25
SPAD应用案例三
目标=量子密钥分发实验中的单光子探测…
SPAD应用案例三
26
SPAD应用案例四
目标=拉曼光谱单光子探测系统与信号分…
SPAD应用案例四
27
SPAD应用案例五
目标=时间飞行PET探测器模块设计与…
SPAD应用案例五
28
SPAD前沿技术
目标=纳米线SPAD · 负反馈雪崩二极管 · 硅光电倍增管对比
SPAD前沿技术
29
SPAD系统设计项目
目标=需求分析 · 方案选型 · 电路与光学设计
SPAD系统设计项目
30
课程总结与展望
目标=知识体系回顾 · 工程实践要点 · 未来趋势与学习资源
课程总结目标=知识体系回…