JP2003282933A - 単一光子検出装置およびそのアフターパルス除去方法 - Google Patents
単一光子検出装置およびそのアフターパルス除去方法Info
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- JP2003282933A JP2003282933A JP2002089887A JP2002089887A JP2003282933A JP 2003282933 A JP2003282933 A JP 2003282933A JP 2002089887 A JP2002089887 A JP 2002089887A JP 2002089887 A JP2002089887 A JP 2002089887A JP 2003282933 A JP2003282933 A JP 2003282933A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 休止時間に相当する基準値の設定変更、発生
したアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことがで
きる単一光子検出器およびそのアフターパルス除去方法
を提供することである。 【解決手段】 アフターパルス除去方法において、アバ
ランシェフォトダイオードを受光素子とする単一光子検
出手段が光子を検出するステップ、制御手段が、すべて
の検出時刻を記憶し、直前の光子検出時刻との時間差が
予め設定した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判
断するステップから構成されること。
したアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことがで
きる単一光子検出器およびそのアフターパルス除去方法
を提供することである。 【解決手段】 アフターパルス除去方法において、アバ
ランシェフォトダイオードを受光素子とする単一光子検
出手段が光子を検出するステップ、制御手段が、すべて
の検出時刻を記憶し、直前の光子検出時刻との時間差が
予め設定した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判
断するステップから構成されること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単一光子検出を必
要とする光通信・情報処理分野（量子暗号等）、レーザ
ーライダー等の極微弱光検出を必要とする光応用計測分
野、等で必要となる単一光子検出装置およびその出力処
理方法に関し、特に、単一光子検出装置およびそのアフ
ターパルス除去方法に関する。
要とする光通信・情報処理分野（量子暗号等）、レーザ
ーライダー等の極微弱光検出を必要とする光応用計測分
野、等で必要となる単一光子検出装置およびその出力処
理方法に関し、特に、単一光子検出装置およびそのアフ
ターパルス除去方法に関する。
【０００２】
【従来技術】アフターパルスは、アバランシェフォトダ
イオードを受光素子とする単一光子検出器に顕著な雑音
で、出力検出の誤動作の原因になる。アフターパルスは
光子検出直後に発生する確率が高く、時間の経過ととも
に発生確率は低下する。光子検出直後からアフターパル
スが発生し時間の経過とともに漸減して行くが、この間
に、単一光子検出器は、光子が存在しない時刻に誤って
アフターパルスを検出し、光子検出時刻として記録して
しまう。
イオードを受光素子とする単一光子検出器に顕著な雑音
で、出力検出の誤動作の原因になる。アフターパルスは
光子検出直後に発生する確率が高く、時間の経過ととも
に発生確率は低下する。光子検出直後からアフターパル
スが発生し時間の経過とともに漸減して行くが、この間
に、単一光子検出器は、光子が存在しない時刻に誤って
アフターパルスを検出し、光子検出時刻として記録して
しまう。
【０００３】簡単のため、光子パルス列が通信路（光フ
ァイバー等）を経由して光子検出器に入射する場合を考
える。予め設定した検出予定時刻に単一光子検出器を動
作させると、通信路が透明で、且つ、単一光子検出器の
量子効率が１の場合、単一光子検出器は全ての光子を検
出する。従って、検出予定時刻と検出時刻は一致する。
しかしながら、一般に、通信路には損失があり、この場
合、光子が単一光子検出器に入射する前に損失を受けて
消えてしまうこともある。更に、現状の技術レベルでは
量子効率を１とすることは非常に困難であり、光子が入
射したにもかかわらず単一光子検出器が検出時刻を記録
しないことも度々ある。
ァイバー等）を経由して光子検出器に入射する場合を考
える。予め設定した検出予定時刻に単一光子検出器を動
作させると、通信路が透明で、且つ、単一光子検出器の
量子効率が１の場合、単一光子検出器は全ての光子を検
出する。従って、検出予定時刻と検出時刻は一致する。
しかしながら、一般に、通信路には損失があり、この場
合、光子が単一光子検出器に入射する前に損失を受けて
消えてしまうこともある。更に、現状の技術レベルでは
量子効率を１とすることは非常に困難であり、光子が入
射したにもかかわらず単一光子検出器が検出時刻を記録
しないことも度々ある。
【０００４】図１に検出予定時刻をＴｉ、ｉ ＝ １、
２、３、…、１２として、１２本のパルス列に対して２
個の光子が検出された場合を考える。但し、どのパルス
に光子が含まれるかは確率的で、検出前に２個の光子の
検出時刻を正確に予言することはできない。図１（ａ）
は検出予定時刻を示す図であり、所定周期のＴ０〜Ｔ１
２が検出予定時刻である。図１（ａ）では、一例とし
て、Ｔ３とＴ９を検出時刻とした。黒丸は光子を表す。
２、３、…、１２として、１２本のパルス列に対して２
個の光子が検出された場合を考える。但し、どのパルス
に光子が含まれるかは確率的で、検出前に２個の光子の
検出時刻を正確に予言することはできない。図１（ａ）
は検出予定時刻を示す図であり、所定周期のＴ０〜Ｔ１
２が検出予定時刻である。図１（ａ）では、一例とし
て、Ｔ３とＴ９を検出時刻とした。黒丸は光子を表す。
【０００５】検出は、理想的には、光子が単一光子検出
器に入射するタイミング、即ち、図１（ｂ）に示す検出
時刻Ｔ３とＴ９に検出することである。しかし、アフタ
ーパルスの発生確率は光子検出直後が最も高く、図１
（ｃ）に示すように、検出予定時刻Ｔ３およびＴ９の後
のタイミングＴ４とＴ１１でアフターパルスが発生する
と単一光子検出器が誤って検出して結局誤動作すること
がある。このため、アフターパルス発生により単一光子
検出器は、本来、光子が存在しない時刻を誤って検出時
刻として記録してしまうので、アフターパルスの発生を
未然に防止、又は、発生したアフターパルスを除去して
検出時刻を修正するための手法が必要になる。
器に入射するタイミング、即ち、図１（ｂ）に示す検出
時刻Ｔ３とＴ９に検出することである。しかし、アフタ
ーパルスの発生確率は光子検出直後が最も高く、図１
（ｃ）に示すように、検出予定時刻Ｔ３およびＴ９の後
のタイミングＴ４とＴ１１でアフターパルスが発生する
と単一光子検出器が誤って検出して結局誤動作すること
がある。このため、アフターパルス発生により単一光子
検出器は、本来、光子が存在しない時刻を誤って検出時
刻として記録してしまうので、アフターパルスの発生を
未然に防止、又は、発生したアフターパルスを除去して
検出時刻を修正するための手法が必要になる。
【０００６】従来の技術を示す学術論文 Ａｐｐｌｉｅ
ｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ３５、 Ｎｕｍｂｅｒ
１２、 ｐ． １９５６ （発行年１９９６）は、図
２（ａ）に示すように光子検出後、予め設定した時間
（休止時間）、単一光子検出器を休止させて、アフター
パルスの発生頻度が十分に低くなった時点から動作を再
開させることによりアフターパルスの発生を防止するも
のであった。ここで、「休止時間」と本発明で使用する
「基準値」は、共に、「アフターパルスの発生が無視で
きる程度の時間」に相当する量であるが、本発明では単
一光子検出器を休止させることがないため「休止時間」
の代わりに「基準値」とした。
ｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏｌｕｍｅ３５、 Ｎｕｍｂｅｒ
１２、 ｐ． １９５６ （発行年１９９６）は、図
２（ａ）に示すように光子検出後、予め設定した時間
（休止時間）、単一光子検出器を休止させて、アフター
パルスの発生頻度が十分に低くなった時点から動作を再
開させることによりアフターパルスの発生を防止するも
のであった。ここで、「休止時間」と本発明で使用する
「基準値」は、共に、「アフターパルスの発生が無視で
きる程度の時間」に相当する量であるが、本発明では単
一光子検出器を休止させることがないため「休止時間」
の代わりに「基準値」とした。
【０００７】尚、後記する本発明で提案するアフターパ
ルス除去方法は「発生したアフターパルスを除去する手
法」であり、従来技術の電子回路のように「アフターパ
ルスの発生を防止する手法」（所定時間検出を行わない
手法）ではない。また、本発明は除去のための計算アル
ゴリズムを対象としており、電子回路でアフターパルス
の発生を未然に防止する手法とは原理的に異なる。
ルス除去方法は「発生したアフターパルスを除去する手
法」であり、従来技術の電子回路のように「アフターパ
ルスの発生を防止する手法」（所定時間検出を行わない
手法）ではない。また、本発明は除去のための計算アル
ゴリズムを対象としており、電子回路でアフターパルス
の発生を未然に防止する手法とは原理的に異なる。
【０００８】
【本発明が解決しようとする問題】図３は従来の単一光
子検出器の休止・再開を実現する電子回路の一例であ
る。但し、休止時間の調整は時定数回路Ｒｓ１、Ｒｓ２
において遅延線等の電子部品で行われるため、一度設定
すると再調整は難しい。また、休止時間を電子回路が持
つ固有の信号遅延時間よりも短く設定することもできな
い。これに対して、アフターパルス発生確率の時間依存
性は受光素子であるアバランシェフォトダイオードの動
作温度や動作電圧に大きく依存するため休止時間は常に
調整できる方が望ましい。
子検出器の休止・再開を実現する電子回路の一例であ
る。但し、休止時間の調整は時定数回路Ｒｓ１、Ｒｓ２
において遅延線等の電子部品で行われるため、一度設定
すると再調整は難しい。また、休止時間を電子回路が持
つ固有の信号遅延時間よりも短く設定することもできな
い。これに対して、アフターパルス発生確率の時間依存
性は受光素子であるアバランシェフォトダイオードの動
作温度や動作電圧に大きく依存するため休止時間は常に
調整できる方が望ましい。
【０００９】更に、アバランシェフォトダイオードは素
子間でも微妙に特性が異なるため、図３中のコンデンサ
ーの容量や抵抗値を個々の素子に対して最適化する必要
があり、電子回路によるアフターパルス発生防止法は非
常に煩雑である。本発明の目的は、上記従来例の問題点
に鑑み、休止時間に相当する基準値の設定変更、発生し
たアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことができ
る単一光子検出器およびそのアフターパルス除去方法を
提供することである。
子間でも微妙に特性が異なるため、図３中のコンデンサ
ーの容量や抵抗値を個々の素子に対して最適化する必要
があり、電子回路によるアフターパルス発生防止法は非
常に煩雑である。本発明の目的は、上記従来例の問題点
に鑑み、休止時間に相当する基準値の設定変更、発生し
たアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことができ
る単一光子検出器およびそのアフターパルス除去方法を
提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の解決手段を採用する。 （１）アフターパルス除去方法において、アバランシェ
フォトダイオードを受光素子とする単一光子検出手段が
光子を検出するステップ、制御手段が、すべての検出時
刻を記憶し、直前の光子検出時刻との時間差が予め設定
した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判断するス
テップから構成されることを特徴とする。 （２）上記（１）記載のアフターパルス除去方法におい
て、制御手段が、検出予定時刻を予め設定し、検出予定
時刻でのみ前記単一光子検出器を動作させるように設定
するステップから構成されることを特徴とする。
決するために、以下の解決手段を採用する。 （１）アフターパルス除去方法において、アバランシェ
フォトダイオードを受光素子とする単一光子検出手段が
光子を検出するステップ、制御手段が、すべての検出時
刻を記憶し、直前の光子検出時刻との時間差が予め設定
した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判断するス
テップから構成されることを特徴とする。 （２）上記（１）記載のアフターパルス除去方法におい
て、制御手段が、検出予定時刻を予め設定し、検出予定
時刻でのみ前記単一光子検出器を動作させるように設定
するステップから構成されることを特徴とする。
【００１１】（３）上記（１）または（２）記載のアフ
ターパルス除去方法において、請求項１または２記載の
アフターパルス除去方法において、計時手段が、単一光
子検出手段の検出時刻を計時するステップから構成され
ることを特徴とする。 （４）上記（１）乃至（３）記載のアフターパルス除去
方法において、制御手段が、基準値をアフターパルスの
発生が無視できる時間程度に設定するステップから構成
されることを特徴とする。
ターパルス除去方法において、請求項１または２記載の
アフターパルス除去方法において、計時手段が、単一光
子検出手段の検出時刻を計時するステップから構成され
ることを特徴とする。 （４）上記（１）乃至（３）記載のアフターパルス除去
方法において、制御手段が、基準値をアフターパルスの
発生が無視できる時間程度に設定するステップから構成
されることを特徴とする。
【００１２】（５）上記（１）乃至（４）記載のアフタ
ーパルス除去方法において、請求項１乃至４のいずれか
１項記載のアフターパルス除去法において、制御手段
が、前記基準値を検出時刻とともに設定し、直前の検出
時刻との時間差が基準値以上となる検出時刻のみを有効
と判断して、そのときの光子検出値を記憶手段に格納す
るステップから構成されることを特徴とする。 （６）アバランシェフォトダイオードを受光素子とする
単一光子検出器を備えた単一光子検出装置において、光
子検出時刻を記録して、直前の検出時刻との時間差が予
め設定した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判断
する制御手段を備えたことを特徴とする。
ーパルス除去方法において、請求項１乃至４のいずれか
１項記載のアフターパルス除去法において、制御手段
が、前記基準値を検出時刻とともに設定し、直前の検出
時刻との時間差が基準値以上となる検出時刻のみを有効
と判断して、そのときの光子検出値を記憶手段に格納す
るステップから構成されることを特徴とする。 （６）アバランシェフォトダイオードを受光素子とする
単一光子検出器を備えた単一光子検出装置において、光
子検出時刻を記録して、直前の検出時刻との時間差が予
め設定した基準値よりも長い検出時刻のみを有効と判断
する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の基本的な実施の形態につ
いて以下詳細に説明する。本発明の単一光子検出装置
は、アバランシェフォトダイオードを受光素子とする単
一光子検出手段を設け、該単一光子検出器のアフターパ
ルス除去のための計算アルゴリズムを実行しその演算結
果をもとに所定の制御を行い所定の入出力機器（Ｉ／
Ｏ）に出力するマイクロコンピュータからなる制御手段
を設け、該制御手段はＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインター
フェースを備え、検出予定時刻が該制御手段の記憶手段
に予め格納され、検出予定時刻でのみ該単一光子検出手
段が動作するように設定され、検出予定時刻に光子が間
違えなく検出されたことを確認するために検出時刻の計
時手段を設けて構成する。
いて以下詳細に説明する。本発明の単一光子検出装置
は、アバランシェフォトダイオードを受光素子とする単
一光子検出手段を設け、該単一光子検出器のアフターパ
ルス除去のための計算アルゴリズムを実行しその演算結
果をもとに所定の制御を行い所定の入出力機器（Ｉ／
Ｏ）に出力するマイクロコンピュータからなる制御手段
を設け、該制御手段はＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏインター
フェースを備え、検出予定時刻が該制御手段の記憶手段
に予め格納され、検出予定時刻でのみ該単一光子検出手
段が動作するように設定され、検出予定時刻に光子が間
違えなく検出されたことを確認するために検出時刻の計
時手段を設けて構成する。
【００１４】アフターパルス除去のための計算アルゴリ
ズムは、検出時刻を光子およびアフターパルスも含めて
全て記録した後、直前の光子検出時刻との時間差が予め
設定した基準値よりも長い検出時刻のみを記憶装置に再
格納する。これは、最初に光子が検出され、次にアフタ
ーパルスが検出されるという順番になっているので、測
定期間内の最初の光子時刻の次の検出時刻がアフターパ
ルスの発生と極めて深い関係にあるためである。そこで
前記基準値をアフターパルスの発生が無視できる時間程
度遅れた時刻に設定する。
ズムは、検出時刻を光子およびアフターパルスも含めて
全て記録した後、直前の光子検出時刻との時間差が予め
設定した基準値よりも長い検出時刻のみを記憶装置に再
格納する。これは、最初に光子が検出され、次にアフタ
ーパルスが検出されるという順番になっているので、測
定期間内の最初の光子時刻の次の検出時刻がアフターパ
ルスの発生と極めて深い関係にあるためである。そこで
前記基準値をアフターパルスの発生が無視できる時間程
度遅れた時刻に設定する。
【００１５】（実施例）図４は本発明の単一光子検出手
段を備えた単一光子検出装置の構成図である。図４の装
置は、光子検出を行う単一光子検出器からなる単一光子
検出手段１、計時手段として用いる時計２、単一光子検
出器のアフターパルス除去のための計算アルゴリズムを
実行しその演算結果をもとに所定の制御を行い所定の入
出力機器（Ｉ／Ｏ）に出力するマイクロコンピュータか
らなる制御手段３からなり、該制御手段は（図示しな
い）ＣＰＵ、メモリからなる記憶手段４、（図示しな
い）Ｉ／Ｏインターフェースを備える。前記記憶手段４
には検出予定時刻、及び、基準値が予め格納されてい
る。
段を備えた単一光子検出装置の構成図である。図４の装
置は、光子検出を行う単一光子検出器からなる単一光子
検出手段１、計時手段として用いる時計２、単一光子検
出器のアフターパルス除去のための計算アルゴリズムを
実行しその演算結果をもとに所定の制御を行い所定の入
出力機器（Ｉ／Ｏ）に出力するマイクロコンピュータか
らなる制御手段３からなり、該制御手段は（図示しな
い）ＣＰＵ、メモリからなる記憶手段４、（図示しな
い）Ｉ／Ｏインターフェースを備える。前記記憶手段４
には検出予定時刻、及び、基準値が予め格納されてい
る。
【００１６】（動作）制御手段３は記憶手段４に格納さ
れた検出予定時刻を参照して、単一光子検出手段１を検
出予定時刻でのみ動作させる。検出予定時刻に光子が間
違えなく検出されたことを確認するために単一光子検出
手段１の出力を計時手段２で計測した検出時刻を記憶手
段４に格納する。全ての測定が終了するまで、検出時刻
を記憶手段４に格納し続ける。測定終了後、アフターパ
ルス除去のための計算アルゴリズムを制御手段３で実行
し、アフターパルスの発生ではないと判断した検出時刻
を記憶手段４に再格納する。
れた検出予定時刻を参照して、単一光子検出手段１を検
出予定時刻でのみ動作させる。検出予定時刻に光子が間
違えなく検出されたことを確認するために単一光子検出
手段１の出力を計時手段２で計測した検出時刻を記憶手
段４に格納する。全ての測定が終了するまで、検出時刻
を記憶手段４に格納し続ける。測定終了後、アフターパ
ルス除去のための計算アルゴリズムを制御手段３で実行
し、アフターパルスの発生ではないと判断した検出時刻
を記憶手段４に再格納する。
【００１７】（計算アルゴリズム）図５は計算アルゴリ
ズムのフローチャートである。 （ステップ１）計算アルゴリズムを開始する。 （ステップ２）基準値Ｔａｐを入力する。基準値はアフ
ターパルスの発生が無視できる程度の時間であるが、動
作条件や素子特性に応じて任意に調整することができ
る。 （ステップ３）記憶手段４に格納されたｎ個の検出時刻
データに対してＴｉ、ｉ ＝ １、２、３、…、ｎを割
り当てる作業を行う。尚、検出時刻データは検出時刻の
早いものからＴｉに割り当てられる。
ズムのフローチャートである。 （ステップ１）計算アルゴリズムを開始する。 （ステップ２）基準値Ｔａｐを入力する。基準値はアフ
ターパルスの発生が無視できる程度の時間であるが、動
作条件や素子特性に応じて任意に調整することができ
る。 （ステップ３）記憶手段４に格納されたｎ個の検出時刻
データに対してＴｉ、ｉ ＝ １、２、３、…、ｎを割
り当てる作業を行う。尚、検出時刻データは検出時刻の
早いものからＴｉに割り当てられる。
【００１８】（ステップ４）使用する変数ｉ、ｊに零を
代入して初期化を行う。 （ステップ５）変数ｉを１増加する。 （ステップ６）検出時刻Ｔｉ＋１に対して直前の検出時
刻Ｔｉとの時間差がステップ２で設定した基準値Ｔａｐ
よりも長い場合、ＹＥＳ、短い場合ＮＯとする条件文を
実行する。ＹＥＳの場合、直前の検出時刻との時間差が
予め設定した基準値Ｔａｐよりも長い検出時刻となり有
効となる。 （ステップ７）変数ｊを１増加してステップ６で有効と
された検出時刻Ｔｉ＋１をＴｊに代入する。
代入して初期化を行う。 （ステップ５）変数ｉを１増加する。 （ステップ６）検出時刻Ｔｉ＋１に対して直前の検出時
刻Ｔｉとの時間差がステップ２で設定した基準値Ｔａｐ
よりも長い場合、ＹＥＳ、短い場合ＮＯとする条件文を
実行する。ＹＥＳの場合、直前の検出時刻との時間差が
予め設定した基準値Ｔａｐよりも長い検出時刻となり有
効となる。 （ステップ７）変数ｊを１増加してステップ６で有効と
された検出時刻Ｔｉ＋１をＴｊに代入する。
【００１９】（ステップ８）変数ｉ＋１が検出時刻デー
タの総数ｎと一致するか否かを判定する。一致する場合
（ＹＥＳ）、検出時刻データはこれ以上ないのでステッ
プ９へ移動する。一致しない場合（ＮＯ）、検出時刻デ
ータがまだ残っているのでステップ５へ戻って一連の作
業を繰り返す。 （ステップ９）ステップ６で直前の検出時刻との時間差
が予め設定した基準値よりも長い検出時刻のみがＴｉ、
ｉ ＝ １、２、３、…、ｊに代入されているのでこれ
を記憶手段４に再格納させる。このとき、ｊはステップ
６で有効とされた検出時刻の総数である。 （ステップ１０）全ての作業が終了し、計算アルゴリズ
ムを終了する。
タの総数ｎと一致するか否かを判定する。一致する場合
（ＹＥＳ）、検出時刻データはこれ以上ないのでステッ
プ９へ移動する。一致しない場合（ＮＯ）、検出時刻デ
ータがまだ残っているのでステップ５へ戻って一連の作
業を繰り返す。 （ステップ９）ステップ６で直前の検出時刻との時間差
が予め設定した基準値よりも長い検出時刻のみがＴｉ、
ｉ ＝ １、２、３、…、ｊに代入されているのでこれ
を記憶手段４に再格納させる。このとき、ｊはステップ
６で有効とされた検出時刻の総数である。 （ステップ１０）全ての作業が終了し、計算アルゴリズ
ムを終了する。
【００２０】図１に示したアフターパルスを除去するた
めに上記アルゴリズムを適用した結果を図６に示す。図
６（ａ）は検出予定時刻を示し、図６（ｂ）はアフター
パルスを含む検出信号を示し、図６（ｃ）はアフターパ
ルスの除去に成功した本発明の検出信号を示す図であ
る。本発明のアフターパルス除去方法を適用すれば図６
（ｃ）に示すようにアフターパルスは完全に除去され
る。
めに上記アルゴリズムを適用した結果を図６に示す。図
６（ａ）は検出予定時刻を示し、図６（ｂ）はアフター
パルスを含む検出信号を示し、図６（ｃ）はアフターパ
ルスの除去に成功した本発明の検出信号を示す図であ
る。本発明のアフターパルス除去方法を適用すれば図６
（ｃ）に示すようにアフターパルスは完全に除去され
る。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、アバランシェフォトダイオー
ドを受光素子とするアフターパルス除去方法として、発
生したアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことが
できる。また、電子回路による従来例の休止時間に相当
する基準値の設定変更も容易にできる。
ドを受光素子とするアフターパルス除去方法として、発
生したアフターパルスの除去を簡単、容易に行うことが
できる。また、電子回路による従来例の休止時間に相当
する基準値の設定変更も容易にできる。
【図１】アフターパルスの説明図である。
【図２】従来の電子回路によるアフターパルス発生防止
の説明図である。
の説明図である。
【図３】従来の電子回路の構成図である。
【図４】本発明のアフターパルス除去装置の構成図であ
る。
る。
【図５】本発明のアフターパルス除去方法のフローチャ
ートである。
ートである。
【図６】本発明によるアフターパルス除去の説明図であ
る。
る。
１ 単一光子検出手段
２ 計時手段
３ 制御手段
４ 制御手段内部の記憶手段
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G065 AB15 AB19 BA09 BC04 BC33
CA12 CA30 DA05
5F049 MA07 NA17 NB01 NB07 NB10
UA20
5K102 AA01 AA52 AB11 KA12 KA28
KA39 MA02 MB08 MC26 MD03
MH03 MH14 MH27 PH33 RD27
RD28
Claims (6)
- 【請求項１】 アバランシェフォトダイオードを受光素
子とする単一光子検出手段が光子を検出するステップ、
制御手段が、すべての検出時刻を記憶し、直前の光子検
出時刻との時間差が予め設定した基準値よりも長い検出
時刻のみを有効と判断するステップから構成されること
を特徴とするアフターパルス除去方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のアフターパルス除去方法
において、制御手段が、検出予定時刻を予め設定し、検
出予定時刻でのみ前記単一光子検出器を動作させるよう
に設定するステップから構成されることを特徴とするア
フターパルス除去方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のアフターパルス
除去方法において、計時手段が、単一光子検出手段の検
出時刻を計時するステップから構成されることを特徴と
するアフターパルス除去方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項記載のア
フターパルス除去方法において、制御手段が、基準値を
アフターパルスの発生が無視できる時間程度に設定する
ステップから構成されることを特徴とするアフターパル
ス除去方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載のア
フターパルス除去法において、制御手段が、前記基準値
を検出時刻とともに設定し、直前の検出時刻との時間差
が基準値以上となる検出時刻のみを有効と判断して、そ
のときの光子検出値を記憶手段に格納するステップから
構成されることを特徴とするアフターパルス除去方法。 - 【請求項６】 光子検出時刻を記録して、直前の検出時
刻との時間差が予め設定した基準値よりも長い検出時刻
のみを有効と判断する制御手段を備えたことを特徴とす
るアバランシェフォトダイオードを受光素子とする単一
光子検出器を備えた単一光子検出装置。
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