光子計數器是一種基于直接探測量子限理論的極微弱光脈沖檢測設備。它利用光電倍增管的單光子檢測技術,通過對電子計數器鑒別并測量單位時間內的光子數,從而檢測離散微弱光脈沖信號功率。根據對外部擾動的補償方式,光子計數器分為三類:基本型、背景補償性和輻射源補償性。
工作在 Geiger模式下的雪崩光電二極管(APD)可以探測單光子。通過將APD的電壓反向偏置到擊穿電壓之上,可測得單光子的光敏度。APD始終維持在亞穩態,直至一個光子到達引發雪崩。該雪崩可被APD內部的有源抑制電路所猝滅,隨之偏置電壓降低到擊穿電壓之下。之后,超出的偏置電壓能夠被返還。此期間,被稱為二極管的脈沖致盲期,APD將不會對任何入射光子有感應。當二極管處于亞穩態時,自發性的雪崩也有可能觸發。如果這些自發的雪崩隨機發生,他們被稱為暗計數。如果自發性的雪崩觸發同時與一個光子引發的脈沖相關,該脈沖被稱為后脈沖。要在測量中隔阻后脈沖,可在軟件中設置一個額外的脈沖致盲期,其效果是SPCM中的計數器會忽略在脈沖致盲期中的所有脈沖輸入。