• 单光子计数模块 COUNT T系列

    全新推出的 COUNT T 系列单光子计数模块,专为单分子应用场景研发,集优化的高探测效率、宽动态范围与易用性于一体,适用于时间相关单光子计数(TCSPC)、荧光相关光谱(FCS)、荧光寿命成像(FLIM)等领域。该模块融合了 LASER 的超低噪声硅雪崩光电二极管,以及专门设计的淬灭和信号处理电子元件,可满足 400-1000 nm 波长范围内单光子探测的全部需求。入射光子会生成相应的电脉冲信号,可通过TTL输出接口便捷读取。其门控功能允许模块在测量间隙处于禁用状态,有效防止意外过载损害。可选配的FC接口支持通过多模光纤将模块与样品便捷连接。

    产品特点暗计数率极低;定时分辨率低至 350 ps(半高宽,FWHM);在 670 nm 波长下,探测效率 > 70%;可选配 FC 光纤连接器;支持单路 12 V 直流供电运行;计数率稳定(无双稳态特性); 具备 NIM(核仪器模块)和 TTL 信号输出功能

    产品货号

    应用领域量子技术与密码学 | 荧光分析 | 激光雷达(LIDAR) | 颗粒大小测量 | 时间 / 光子相关光谱学

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    Daisy

    电话:18602170419

    邮箱:moli@microphotons.com

    主要参数
  • 核心参数
  • 尺寸图
  • 详细参数

    技术规格

    参数

    最小值

    典型值

    最大值

    单位

    光谱范围

    400

    -

    1000

    nm

    暗计数率

    -

    -



    COUNT-T-100C



    100

    counts / s

    COUNT-T-250C



    250

    counts / s

    光子探测效率 Pd¹(在以下波长下)



    -


    405 nm


    15

    %

    520 nm

    35

    55

    %

    670 nm

    55

    75

    %

    810 nm

    50

    55

    %

    FC 接口的 PD 变化量


    5


    %

    恒温下 Pd 变化量

    -

    1

    -

    %

    恒温下暗计数率变化量

    -

    5

    -

    %

    有效区域直径(标称值)²

    -

    100

    -

    µm

    定时分辨率 ³

    -

    350

    -

    ps

    后脉冲概率

    -

    1

    1

    %

    死时间

    42

    45

    48

    ns

    选通输入电压

    选通开启(= 禁用模块)

    选通关闭(= 启用模块)

    -


    -


    TTL 低电平(<0.5)

    V

    TTL 高电平(>2.4)

    V

    选通输入响应时间

    选通开启(= 禁用模块)

    选通关闭(= 启用模块)

    -




    15

    20

    ns

    60

    65

    ns

    NIM 输出
    脉冲宽度
    脉冲幅度(接入 50 Ω 负载)

    -




    20


    ns

    -0.80至-1


    V

    TTL 输出脉冲宽度

    -

    15

    17

    ns

    TTL 输出脉冲幅度(接入 50 Ω 负载)

    -

    3

    -

    V

    光子入射到 TTL 脉冲的延迟时间

    -

    30

    -

    ns

    供电电压

    11.5

    12

    12.5

    V

    供电电流(开机时)

    -

    0.8

    -

    A

    供电电流(在 1 Mcps 计数率下运行)

    -

    0.2


    A

    注:1. 该规格适用于无 FC 连接器的模块;

    2. 集成硅雪崩光电二极管(Si-APD)的有效区域大于 100 µm。FC 版本专为纤芯直径 < 105 µm 的光纤优化,预对准的梯度折射率(GRIN)透镜会将光线聚焦到探测器中心直径 < 70 µm 的光斑上,详见图 2。建议与该模块搭配使用的光纤数值孔径(NA)≤0.29;

    3. 定时分辨率取决于计数率和波长;

    4. 定义的时间间隔为 0-500 ns。


    绝对最大额定值

    参数

    最小值

    典型值

    最大值

    单位

    供电电压

    11.5

    12

    12.5

    V

    工作温度

    10

    -

    40

    °C

    40°C 下的湿度

    -

    -

    85

    %

    存储温度

    -20

    -

    70

    °C

    计数率

    -

    -

    20

    MCounts/s)



    光纤连接选项

    COUNT-XX-FC 型号配备 FC 型光纤接收器,该接收器与光学探测器表面预先对准。该组件中使用的梯度折射率(GRIN)透镜经过优化处理,并针对 440-1000 nm 波长范围进行了增透膜(AR)镀膜。


    散热要求

    为避免模块损坏,必须提供充足的散热条件,可将模块放置或安装在合适的散热片上,例如光学平台。


    光纤屏蔽

    为防止杂散光照射到探测器上并影响计数率,连接到 FC 连接器的所有光纤组件必须完全不透光。


    选通功能

    COUNT模块标配选通输入功能。该功能可用于观测仅在极短时间窗口内出现的信号,或应用于信号极弱且背景噪声较高的场景。当选通输入施加 TTL 低电平时,模块输出将被禁用;施加 TTL 高电平时,模块将启用并允许进行光子探测。若选通输入未连接,模块默认处于启用状态。

    image.png 注意:连接或断开选通输入前,务必关闭模块电源。


    保修政策

    产品自发货之日起享有标准 12 个月保修。若模块外壳被拆开,保修将立即失效;若模块输入电压超过 12.5 V,保修同样无效。


    静电放电(ESD)防护说明

    仅可在防静电工作台上操作模块。


    模块单独测试数据

    每台模块均随附测试数据,其中包含模块实际的暗计数、死时间、在 405 nm、520 nm、670 nm 和 810 nm 波长下的光子探测效率、定时抖动以及后脉冲概率等参数。


    安全注意事项

    COUNT系列模块内置高压电源。若拆开模块外壳,用户可能会面临触电风险。模块所有内部设置均已预先设定,无需用户进行调整。若模块出现故障迹象或遭受机械损坏,请勿继续使用,因为这可能导致高压电源发生电短路。拆开模块外壳可能会损坏敏感元件,并使用户面临触电风险。如需维修,请联系原厂。

     

    PDE)特性

    典型光子探测效率(Pd)与波长的关系

     image.png

    探测器表面光斑直径与光子探测效率(Pd)相对强度的关系

    (以 670 nm 波长下的最大值为基准)

    image.png 

    饱和特性

    在入射光强度较高的情况下,死时间会限制可测量的计数率。当入射光子数量增加而信号不再发生显著变化时的计数率,被称为饱和水平。需采取预防措施,避免长时间暴露在过强的光照下,以防损坏 COUNT 模块。

     

    校正系数与非线性

    每台 COUNT模块在探测到光子后,均存在约 43 ns 的固有死时间。在死时间内,模块处于“盲视状态,无法探测到更多光子。因此,测量得到的计数率会低于实际的入射光子率。实际光子率可通过测量计数率按以下公式计算:

    EIW]3Q4H]I(9IG[2SUCX(]5.png

    其中,Rphoton 为实际入射光子率,Rmeasured 为测量计数率,TD 为模块的死时间。

     

    死时间效应也可通过入射光子率与测量计数率的比值偏离的程度来体现。

    校正系数可用于校正非线性问题,尤其在强光环境下效果显著,其计算公式如下:

    UYBTFB}W8Q%2R%BRS9W)YIV.png

     

    以下两张图展示了死时间对测量计数率的影响及其校正系数。



    死时间为 43 ns 时,测量计数率与实际光子率的关系      死时间为 43 ns 时,校正系数与光子率的关系

    image.png

     

    光子数量与光功率的关系

    单光子探测适用于极低光强(LLL)场景。下图有助于理解实际单光子计数方法所适用的光功率范围。

     不同波长下光子数量与光功率的关系

    image.png 

     

          

    接口信息


    电源供应:LEMO 连接器,型号为 FGG.OB.302.CLAD42(可根据需求选购 COUNT专用电源)

    选通输入:SMA 连接器

    TTL 输出:LEMO 连接器,兼容 LEMO/BNC 转接器(型号 ABF.00.250.CTA),可根据需求选购 LEMO 转 BNC 转接器

    光学输入(FC 连接器版本):兼容标准 FC/PC 连接器,适用于纤芯直径最大为 105 µm 的光纤

    光学输入(FC 连接器版本):兼容标准 FC/PC 连接器,适用于纤芯直径最大为 105 µm 的光纤

    光学输入(FC 连接器版本):兼容标准 FC/PC 连接器,适用于纤芯直径最大为 105 µm 的光纤

    NIM 输出:SMA 连接器

     

     

    产品型号说明

    image.png 

    FC:FC 连接器(可选)

    C:(型号分类标识,具体功能以产品规格为准)

    XX:暗计数率(10 = 10 计数 / 秒、20 = 20 计数 / 秒、50 = 50 计数 / 秒、100 = 100 计数 / 秒、250 = 250 计数 / 秒)

    可选配置表

    产品资料

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