我國光輻射功率計量量程擴(kuò)展到了光子水平

　　日前從中國計量科學(xué)研究院獲悉，由該院承擔(dān)的國家“十一五”科技支撐項目“利用相關(guān)光子測量技術(shù)建立光電探測器量子效率測量裝置的研究”近日通過專家驗收。該項目自主研制的糾纏光子法探測器量子效率絕對定標(biāo)裝置，成功將我國光輻射功率計量的量程能力擴(kuò)展到了光子水平，為用光子數(shù)重新定義國際基本單位之一的坎德拉(cd)量值復(fù)現(xiàn)研究奠定了重要基礎(chǔ)。

　　該課題的研制成功，縮短了我國與發(fā)達(dá)國家之間在實現(xiàn)基于量子物理復(fù)現(xiàn)光輻射功率基準(zhǔn)研究方面的差距;同時為研究量子信息、生物醫(yī)學(xué)、天空探測器、天文物理、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域中涉及的光子探測技術(shù)提供了光子水平的計量技術(shù)保障。

　　據(jù)該課題負(fù)責(zé)人、中國計量院光學(xué)所呂亮介紹，課題歷時4年，在理論計算的基礎(chǔ)上，確定了非線性晶體相位匹配參數(shù)，通過相位匹配條件推導(dǎo)出了糾纏光子對的波長及空間分布計算方法;解決了光路設(shè)計、光子探測、符合測量系統(tǒng)設(shè)計、符合寬度設(shè)定、偶然符合測量方法、暗計數(shù)測量方法等核心技術(shù)問題，在實際裝置中實現(xiàn)了Type-I相位匹配相關(guān)光子場，并建立了基于相關(guān)光子的光電探測器量子效率測量裝置，該裝置的光電倍增管器件量子效率測量不確定度為0.7%，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

　　呂亮介紹，基于自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換相關(guān)光子方法標(biāo)定光電探測器的方法，除了作為一種嶄新的光輻射計量手段外，其本身更具有特殊的技術(shù)優(yōu)勢。一是傳統(tǒng)上測量探測器量子效率乃至響應(yīng)度的方法都是依靠標(biāo)準(zhǔn)燈或激光的準(zhǔn)確量值來實現(xiàn)。而相關(guān)光子法不依賴于任何基標(biāo)準(zhǔn)器，其量值的傳遞過程，完全實現(xiàn)了無溯源定標(biāo)。二是該裝置可直接應(yīng)用于生物發(fā)光、醫(yī)療儀器、激光遠(yuǎn)距離探測等領(lǐng)域的校準(zhǔn)服務(wù)，為新技術(shù)領(lǐng)域研究提供高準(zhǔn)確度的量子計量技術(shù)保障。三是研制該裝置的相關(guān)光子法與量子密鑰、可調(diào)諧激光等技術(shù)直接相關(guān)，是單光子源制備的技術(shù)基礎(chǔ)。