第1章
单光子探测器概述
什么是单光子探测器 · 核心应用领域（量子通信、量子计算、激光雷达）· 基本性能参数
探测效率暗计数时间抖动
第2章
SPAD（单光子雪崩二极管）原理
盖革模式工作原理 · 雪崩击穿机制 · 淬灭电路（被动淬灭与主动淬灭）
盖革模式淬灭
第3章
SPAD关键性能参数
光子探测概率(PDE) · 暗计数率(DCR) · 后脉冲概率 · 时间抖动(FWHM)
PDEDCR后脉冲
第4章
SPAD器件选型
硅基SPAD vs InGaAs/InP · 波长响应范围 · 商用器件对比（Excelitas、Laser Components、ID Quantique）
硅基InGaAs选型
第5章
SPAD偏压与温度控制
过偏压对性能的影响 · 温度对暗计数的影响 · 热电制冷(TEC)方案设计
偏压TEC温控
第6章
SPAD淬灭电路设计
被动淬灭(PQ) · 主动淬灭(AQ) · 门控淬灭 · 混合淬灭方案
PQAQ门控
第7章
SPAD时间相关单光子计数(TCSPC)
TCSPC原理 · 时间幅度转换器(TAC) · 时间数字转换器(TDC) · 时间分辨率优化
TCSPCTDC
第8章
SPAD阵列与多像素设计
SPAD阵列结构 · 像素间串扰 · 填充因子优化 · 微透镜阵列集成
阵列填充因子
第9章
SPAD噪声抑制技术
暗计数抑制 · 后脉冲抑制 · 温度补偿 · 噪声门控技术
降噪门控
第10章
SPAD驱动电路设计
高压偏置电源设计 · 雪崩脉冲检测电路 · 死时间控制电路
驱动偏置
第11章
SNSPD（超导纳米线单光子探测器）原理
超导相变机制 · 热点形成过程 · 纳米线几何结构设计
超导纳米线
第12章
SNSPD关键性能参数
系统探测效率(SDE) · 暗计数率 · 时间抖动 · 恢复时间 · 最大计数率
SDE抖动
第13章
SNSPD材料与工艺
NbN、NbTiN、WSi材料对比 · 纳米线制备工艺（电子束光刻、反应离子刻蚀）
NbN工艺
第14章
SNSPD低温系统设计
GM制冷机 · 脉冲管制冷机 · 闭循环低温系统 · 温度稳定性控制
低温GM
第15章
SNSPD偏置与读出电路
恒流偏置与电压偏置 · 射频读出放大器 · 低温放大器设计 · 阻抗匹配
偏置读出
第16章
SNSPD阵列与成像应用
SNSPD阵列结构 · 多通道读出 · 单光子成像 · 激光雷达(LiDAR)应用
阵列LiDAR
第17章
SNSPD与SPAD性能对比
探测效率对比 · 暗计数对比 · 时间抖动对比 · 工作温度对比 · 成本对比
对比选型
第18章
PMT（光电倍增管）单光子探测
PMT工作原理 · 单光子计数模式 · PMT vs SPAD vs SNSPD
PMT光电倍增管
第19章
探测器时间抖动优化
时间抖动来源分析 · 电子学抖动优化 · 光学路径抖动优化 · 时间校正算法
抖动校正
第20章
探测器死时间与计数率
死时间类型（非瘫痪型vs瘫痪型）· 死时间校正算法 · 高计数率应用优化
死时间计数率
第21章
探测器光学耦合设计
光纤耦合效率 · 自由空间耦合 · 透镜系统设计 · 抗反射涂层
耦合光学
第22章
探测器暗计数与噪声建模
暗计数物理机制 · 泊松统计模型 · 噪声温度依赖性 · 噪声抑制策略
暗计数建模
第23章
探测器后脉冲分析与抑制
后脉冲物理机制 · 后脉冲概率测量 · 后脉冲抑制电路 · 后脉冲校正算法
后脉冲抑制
第24章
探测器系统集成与测试
探测器模块集成 · 测试平台搭建 · 性能测试标准(IEC 61757) · 自动化测试系统
集成测试
第25章
量子通信中的探测器选型
QKD对探测器的要求 · BB84协议探测器选型 · MDI-QKD探测器要求
QKD量子通信
第26章
激光雷达(LiDAR)中的探测器选型
单光子LiDAR原理 · 飞行时间(ToF)测量 · 探测器选型对测距精度的影响
LiDARToF
第27章
生物医学成像中的探测器选型
荧光寿命成像(FLIM) · 扩散光学断层成像(DOT) · 近红外二区(NIR-II)成像探测器选型
FLIMNIR-II
第28章
探测器性能优化实战案例
案例1：QKD系统暗计数优化 · 案例2：LiDAR系统时间抖动优化 · 案例3：FLIM系统探测效率优化
实战优化
第29章
探测器前沿技术与发展趋势
片上集成单光子探测器 · 二维材料单光子探测器 · 频率上转换 · 量子点单光子探测器
前沿集成
第30章
课程总结与项目实战
单光子探测器选型决策树 · 性能优化流程总结 · 综合项目：设计一个单光子探测系统
总结项目