光电探测器因可将光信号转换为电信号而被广泛地应用于视频成像、光通信、生物医学成像和运动检测等方面。但由于所采用的传统光电探测器材料对其性能带来的局限性和日益增长的新需求之间的矛盾, 使得寻找新的材料迫在眉睫。近年来新兴的二维材料为制备更高性能的探测器提供了全新的材料研究平台, 其中石墨烯以其独特的电学、光学与热学特性成为下一代高性能光子学最有希望的候选材料之一。本文系统地综述了不同光响应机制下石墨烯基光电探测器研究现状, 并在此基础上对当下不同石墨烯基光电器件发展前景进行了细致的讨论和展望。

基于BB84协议,利用挑战-应答机制,提出了一种量子密钥分发协议。发送 方Alice和接收方Bob通过安全信道共享三个不同的Hash函数(H1,H2和H3), 以及随机比特串SAB0。 在每次密钥分发时,Alice产生随机比特串SAr(挑战信息)和SAk(密钥),结合H1和SAB0,基 于BB84协议产生光子串SAp; Alice将SAr和SAp发送给Bob,Bob接收 到对应的SBr和光子串SBp; Bob利用SBr,结合H1和SAB0,基于 BB84协议对光子串SBp进行测量得到SBk。理想情况下共享密钥SAr=SBr。 另外,Bob利用SBr,SBk,SAB0及H2产生应答序列SB2; Alice和Bob利用各 自拥有的序列及H3分别产生序列S~A0和S~B0,并对各 自的SAB0做更新。在密钥分发过程中光子的利用率为100%,该协议既有BB84协议类似的安全性,又有单向身份认证功能。

为了有效地干扰红外焦平面探测器，需要研究在不同波长激光的辐照下该探测器的响应情况。本文采用四种波长的激光进行辐照实验。研究结果表明，探测器像元很容易达到饱和状态，器件的响应与光谱响应曲线基本吻合。结果验证了干扰效果与光谱响应曲线之间的关系，为中红外激光干扰提供了实验依据。最后对红外焦平面器件对波段内激光的响应机制进行了简要分析。