[实用新型]单光子探测器及其低温保温装置

说明书

本实用新型公开了一种单光子探测器及其低温保温装置，其涉及设备制冷技术领域，所述低温保温装置包括固定模块、半导体制冷器、电路板、压板、保温壳体、保温壳盖、第一密封圈、第二密封圈以及散热器；所述保温壳体、保温壳盖以及散热器通过所述第一密封圈和第二密封圈组成一个密闭的低温保温空间；所述一个固定模块、一个半导体制冷器以及一个电路板组成一个制冷模块，制冷模块的数量至少为两个；所述压板与所有的制冷模块内置于所述低温保温空间，压板将所有制冷模块固定于所述散热器；低温保温空间内的所有制冷模块横向排列，最外侧的两个制冷模块远离低温保温空间的边界。本申请的低温保温装置一体化、安装方便、成本低、制冷保温效果较好。

技术领域

本申请涉及设备制冷技术领域，具体涉及一种单光子探测器及其低温保温装置。

背景技术

目前，量子信息科学的研究中大量采用单光子作为量子信息的载体，因此单光子探测技术起着至关重要的作用。单光子探测器可以检测携带量子信息的单光子，并转换为电信号输出，然后通过符合测量、计数等手段提取单光子所携带的量子信息。

在量子通信产品开发设计中，单光子探测器通常采用雪崩光电二极管，而应用于单光子探测器的雪崩光电二极管需要在-40至-50摄氏度的低温下工作，以提高其工作效率。低温工作环境可使单光子探测器的暗电流噪声降低，从而可极大的提高它的灵敏度。因此，单光子探测器工作时需要一个能够制冷且能一直保持低温的工作环境。上述制冷保温环境的内部温度为-40至-50摄氏度、外部温度为环境温度即室温，内外温差较大，极易热量交换，因而对该制冷保温装置的设计有着严苛的要求。

现有单光子探测器的一套低温保温装置通常只能容纳一个光电二极管，当单光子探测器需要采用多个光电二极管时就需要同时采用对应数量的多套低温保温装置，在采用多套低温保温装置的情况下安装不方便、成本高且制冷保温效果较差。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供一种单光子探测器及其低温保温装置，其中的低温保温装置一体化、安装方便、成本低、制冷保温效果较好。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种单光子探测器及其低温保温装置，所述低温保温装置包括固定模块、半导体制冷器、电路板、压板、保温壳体、保温壳盖、第一密封圈、第二密封圈以及散热器；所述保温壳体、保温壳盖以及所述散热器通过所述第一密封圈和所述第二密封圈组成一个密闭的低温保温空间；所述一个固定模块、一个半导体制冷器以及一个电路板组成一个制冷模块，所述制冷模块的数量至少为两个；所述压板与所有的所述制冷模块内置于所述低温保温空间，所述压板将所有所述制冷模块固定于所述散热器；所述低温保温空间内的所有所述制冷模块横向排列，最外侧的两个所述制冷模块远离所述低温保温空间的边界。

优选地，所述低温保温空间中的所有所述制冷模块共用一块压板，所述压板通过螺钉将所有所述制冷模块固定于所述散热器，所述压板采用韧性适中的塑料板材。

优选地，所述压板开设有制冷器安置孔，所述制冷器安置孔的数量与所述半导体制冷器的数量保持一致，所述半导体制冷器仅有部分可以穿过所述制冷器安置孔，所述固定模块、电路板以及部分半导体制冷器设置于所述压板的上方，部分所述半导体制冷器以及所述散热器设置于所述压板的下方。

优选地，还包括隔热填充物，所述隔热填充物为多孔材料、热反射材料和真空材料三类隔热材料中的一种或多种，所述隔热填充物充满所述低温保温空间的剩余空间。

优选地，所述保温壳体的上下端面设置有凹槽，所述第一密封圈设置于所述保温壳体与保温壳盖之间的上凹槽处，所述第二密封圈设置于所述保温壳体与散热器之间的下凹槽处，所述保温壳体与保温壳盖之间以及所述保温壳体与散热器之间通过螺钉固定。

优选地，还包括电学接口，所述电学接口与所述电路板连接，所述电路板与光电二极管连接，所述电学接口穿过所述保温壳体并采用胶体密封。