MPPC具有很多优点，其低电压工作、高增益、高光子探测效率、出色的时间分辨率等性能在光子计数的领域中有着出色的表现。另外更难能可贵的是，由于其为全固体器件，MPPC很难被磁场所干扰，并且可以很好的防机械冲击，这是它的特有的优势。

图3。1 MPPC实物图

3。1。1  光子计数

    由于光拥有波粒二象性的特性，所以当光强十分微弱时，其表现出光子离散粒子性的特点可以使其进行光子计数。光子计数是统计光子数的一种方法。

    MPPC之所以可以适用于光子计数，是因为它提供了良好的时间分辨率，同时拥有高增益和低噪声的计算性能。和普通的光测量技术相比（通过测量模拟信号的输出电流），在微光条件下，光子计数法拥有更好的信噪比和稳定性。

3。1。2  盖革模式

    当APD（雪崩二极管）工作在反偏电压超过击穿电压的条件下时，不管入射光的光强大小，都可以使APD产生饱和输出，以上这种现象叫做盖革放电，APD的这种工作方式叫做盖革模式(Geiger Mode)。所以，即使入射的只有一个光子，在盖革模式的雪崩二极管依然可以获得一个较大的输出。同时，一旦输出开始，它会在外加电压的作用下形成持续的放电输出。

    如果想要接收检测下一个光子，就必须停止其盖革模式下的工作，这时就要降低外部电路的工作电压。阻止盖革放电的典型方法一般是将APD与一阻值很大的电阻串联。该电阻叫做淬灭电阻，它可以有效地停止APD的盖革效应，因为当盖革放电产生的大电流经过淬灭电阻的时候会产生很大电压降，进而使APD工作电压下降。盖革放电时产生的输出电流波形拥有一个很陡峭的上升沿，而因为淬灭电阻导致的盖革模式停止，其输出电流波形为平稳的下降。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

3。2  多像素光子计数器的结构和工作方式

3。2。1  结构

    如图3。1所示， MPPC的基础单元（像素）是由工作在盖革模式下的APD和与其串联的淬灭电阻构成的。大量的并联的像素以而为形式排列组成MPPC。