研究了在Geiger模式下工作的单光子雪崩二极管的温度特性。结果表明,该雪崩二极管的雪崩电压随温度的降低呈线性减小,电压温度系数为0.42 V/K。当该雪崩二极管在13 V以上雪崩电压下工作时,暗计数率随着温度的降低呈指数下降趋势,温度每降低8.58 K,暗计数率减小一半,当温度从274 K降低到192 K时,该雪崩二极管的暗计数率从13900 Hz减小到了14 Hz。将工作温度为260 K,暗计数率为58 Hz的单光子雪崩二极管冷却到192 K,并且调整二极管两端的偏置电压,使其在波长为852 nm时的探测效率为50%,暗计数率降为0.064 Hz,后脉冲概率为6.7%,单光子探测器的性能得到显著提高。这种超低暗计数率单光子探测器在量子通讯、弱光探测等领域具有广阔的应用前景。

单光子探测器具有高灵敏度和快速响应的特性，但在目标特性未知的情况下，无法直接确定每个像素点所需要的采样积分时间。因此，由于目标表面结构特性和反射率差异，探测器的距离估计值会出现采样不足或是采样饱和的现象。提出一种基于光子计数的自适应快速深度成像方法。该方法利用噪声光子和信号光子的飞行时间的不同特性，改进传统的基于最大似然估计算法的成像模型，自适应决定每个像素点的采样积分时间，并估计其最佳深度信息。实验结果表明，即使在低信噪比条件下，相比于固定采样积分时间成像方法，此算法仍能够更快、更准确重构出目标的深度图像。