[實用新型]單光子探測器及其低溫保溫裝置

有效

• 申請號: 201921556919.3
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN209605948U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 徐宏;王薔薇
• 申請（專利權）人: 北京中創為南京量子通信技術有限公司
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董成

本實用新型公開了一種單光子探測器及其低溫保溫裝置，其涉及設備制冷技術領域，所述低溫保溫裝置包括固定模塊、半導體制冷器、電路板、壓板、保溫殼體、保溫殼蓋、第一密封圈、第二密封圈以及散熱器；所述保溫殼體、保溫殼蓋以及散熱器通過所述第一密封圈和第二密封圈組成一個密閉的低溫保溫空間；所述一個固定模塊、一個半導體制冷器以及一個電路板組成一個制冷模塊，制冷模塊的數量至少為兩個；所述壓板與所有的制冷模塊內置于所述低溫保溫空間，壓板將所有制冷模塊固定于所述散熱器；低溫保溫空間內的所有制冷模塊橫向排列，最外側的兩個制冷模塊遠離低溫保溫空間的邊界。本申請的低溫保溫裝置一體化、安裝方便、成本低、制冷保溫效果較好。

技術領域

本申請涉及設備制冷技術領域，具體涉及一種單光子探測器及其低溫保溫裝置。

背景技術

目前，量子信息科學的研究中大量采用單光子作為量子信息的載體，因此單光子探測技術起著至關重要的作用。單光子探測器可以檢測攜帶量子信息的單光子，并轉換為電信號輸出，然后通過符合測量、計數等手段提取單光子所攜帶的量子信息。

在量子通信產品開發設計中，單光子探測器通常采用雪崩光電二極管，而應用于單光子探測器的雪崩光電二極管需要在-40至-50攝氏度的低溫下工作，以提高其工作效率。低溫工作環境可使單光子探測器的暗電流噪聲降低，從而可極大的提高它的靈敏度。因此，單光子探測器工作時需要一個能夠制冷且能一直保持低溫的工作環境。上述制冷保溫環境的內部溫度為-40至-50攝氏度、外部溫度為環境溫度即室溫，內外溫差較大，極易熱量交換，因而對該制冷保溫裝置的設計有著嚴苛的要求。

現有單光子探測器的一套低溫保溫裝置通常只能容納一個光電二極管，當單光子探測器需要采用多個光電二極管時就需要同時采用對應數量的多套低溫保溫裝置，在采用多套低溫保溫裝置的情況下安裝不方便、成本高且制冷保溫效果較差。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型實施例所要解決的技術問題是提供一種單光子探測器及其低溫保溫裝置，其中的低溫保溫裝置一體化、安裝方便、成本低、制冷保溫效果較好。

本實用新型實施例的具體技術方案是：

一種單光子探測器及其低溫保溫裝置，所述低溫保溫裝置包括固定模塊、半導體制冷器、電路板、壓板、保溫殼體、保溫殼蓋、第一密封圈、第二密封圈以及散熱器；所述保溫殼體、保溫殼蓋以及所述散熱器通過所述第一密封圈和所述第二密封圈組成一個密閉的低溫保溫空間；所述一個固定模塊、一個半導體制冷器以及一個電路板組成一個制冷模塊，所述制冷模塊的數量至少為兩個；所述壓板與所有的所述制冷模塊內置于所述低溫保溫空間，所述壓板將所有所述制冷模塊固定于所述散熱器；所述低溫保溫空間內的所有所述制冷模塊橫向排列，最外側的兩個所述制冷模塊遠離所述低溫保溫空間的邊界。

優選地，所述低溫保溫空間中的所有所述制冷模塊共用一塊壓板，所述壓板通過螺釘將所有所述制冷模塊固定于所述散熱器，所述壓板采用韌性適中的塑料板材。

優選地，所述壓板開設有制冷器安置孔，所述制冷器安置孔的數量與所述半導體制冷器的數量保持一致，所述半導體制冷器僅有部分可以穿過所述制冷器安置孔，所述固定模塊、電路板以及部分半導體制冷器設置于所述壓板的上方，部分所述半導體制冷器以及所述散熱器設置于所述壓板的下方。

優選地，還包括隔熱填充物，所述隔熱填充物為多孔材料、熱反射材料和真空材料三類隔熱材料中的一種或多種，所述隔熱填充物充滿所述低溫保溫空間的剩余空間。

優選地，所述保溫殼體的上下端面設置有凹槽，所述第一密封圈設置于所述保溫殼體與保溫殼蓋之間的上凹槽處，所述第二密封圈設置于所述保溫殼體與散熱器之間的下凹槽處，所述保溫殼體與保溫殼蓋之間以及所述保溫殼體與散熱器之間通過螺釘固定。

優選地，還包括電學接口，所述電學接口與所述電路板連接，所述電路板與光電二極管連接，所述電學接口穿過所述保溫殼體并采用膠體密封。