光子计数器的主要部件是雪崩光电二极管。
在电子学中，二极管是一种具有不对称传输特性的双端电子元件，在一个方向上对电流具有低（理想为零）电阻，在另一个方向上具有高（理想为无限）电阻。（zui）常见的类型如半导体二极管，是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能，即给二极管阳极和阴极加上正向电压时，二极管导通。当给阳极和阴极加上反向电压时，二极管截止。因此，二极管的导通和截止，像增强型ICCD相机，则相当于开关的接通与断开。
时间分辨率
对于许多应用，探测器的时间分辨率和抖动也很重要。抖动是假定的周期信号与真实周期信号之间的偏差，时间抖动是指光子到达探测器和产生电脉冲响应的时间间隔，一般时间抖动越小越好。如果探测器时间抖动大，而测量的时间周期比较短，则有可能（zui）终使得在前一个周期探测到的光子，（zui）终被计入到后一个周期的计数中去，这样就会造成计数错误。因此，减小时间抖动也是单光子探测器的一个重要目标。抖动是探测器的电输出信号随周期性到达的光信号的时间变化，时间性能通常会随着偏置电压的增加而提高。为了对其进行量化，人们将短而弱的光脉冲发送到计数器，然后用一个时间—数字转换器来监控雪崩脉冲信号。对于InGaAs / InP SPAD，在探测效率为30％时，典型的时间分辨率约为115 ps FWHM。
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