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摘要
光功率的测量是光学研究领域最重要、最常用的计量技术之一，尤其在光通信、激光测绘等领域，同时具有优于皮瓦量级灵敏度和大动态范围的光功率测量是用于系统测试和标定的极为关键的技术，然而目前商售的光功率计测量灵敏度通常仅能达到纳瓦量级。本文发展了一种极限灵敏度可达稀疏光子水平的光功率测量装置，测量系统采用硅雪崩光电二极管单光子探测器，使用散射片和电控光阑精密控制待测信号光强度，实现了在20 fW～300μW范围内的光功率测量，功率测量的响应波长范围可以覆盖530～860 nm，测量误差小于3.7%，重复性测量相对标准偏差小于1.9%，能够满足微弱信号光功率测量需求。这种兼具高灵敏度和大动态范围的光功率测量方法有望解决强度微弱至稀疏光子水平的光信号计量难题。
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单位精密光谱科学与技术国家重点实验室; 华东师范大学
