主辦單位：麥姆斯咨詢
協辦單位：上海傳感信息科技有限公司
一、課程簡介
單光子探測（Single-Photon Detection）是一項可實現對單個光子量級的光能量捕獲和轉換的技術，在量子信息（通信、計算和傳感）、飛行時間（ToF）激光雷達、熒光壽命成像、拉曼光譜測量、正電子發射斷層掃描（PET）、暗物質探測領域都起到重要的推動作用。這些領域對單光子探測器（SPD）具有更嚴格的工程要求，需要在光子探測效率（PDE）、暗計數率（DCR）、時間抖動（timing jitter）、死區時間（Dead time）等關鍵性能參數方面進行優化（權衡）設計。近些年，隨著單光子探測器的性能和成熟度不斷提升，其在從天文學、生命科學到智能手機、自動駕駛汽車等應用中的價值和影響與日俱增。
左圖：單光子雪崩二極管（SPAD）原理圖；右圖：超導納米線單光子探測器（SNSPD）原理圖
根據器件工作機理，單光子探測器主要有光電倍增管（PMT）、單光子雪崩二極管（SPAD）或蓋革模式雪崩光電二極管（Gm-APD）、硅光電倍增管（SiPM）或多像素光子計數器（MPPC）、超導納米線單光子探測器（SNSPD）、超導相變邊緣單光子探測器（TES）、半導體上轉換單光子探測器（UCD）等類型。PMT是歷史最悠久、技術最成熟的單光子探測器，而近些年SiPM作為PMT的替代品得到廣泛應用；SPAD憑借體積小、成本低、功耗低、易與CMOS電路集成、易形成二維面陣等特點，成為手機、電腦、汽車等大眾消費產品的首選；SNSPD具有探測效率高、時間精度高、探測速度快和暗計數率低等特點，從性能參數上來講更接近理想的單光子探測器，但是其工作溫度普遍較低，需要低溫制冷系統，這大大提高了系統復雜度與應用成本。
汽車激光雷達和手機激光雷達掃描儀中的SPAD（來源：靈明光子）
回顧2020年，蘋果發布的新款iPad Pro和iPhone 12 Pro Max集成了激光雷達掃描儀，其中集成了索尼（Sony）開發的3萬像素SPAD圖像傳感器。這是全球首次在平板電腦和智能手機中采用SPAD圖像傳感器，加速了單光子探測器的產業化發展步伐。在汽車激光雷達方面，VCSEL+SPAD的純固態架構也非常具有競爭力，有望在中短程測距方面成為主流解決方案。SPAD取得如此驕人的成績源于CMOS制造工藝的助力，并借鑒了傳統CMOS圖像傳感器的發展之路，通過背照式（BSI）、3D堆疊、電荷聚焦（Charge Focusing）等技術將SPAD陣列與處理電路進行大規模集成，從而實現更高的像素分辨率、更高的光子探測效率、更豐富的光子探測功能。
SPAD集成技術演進路線
傳統BSI SPAD陣列（左）vs. BSI電荷聚焦SPAD陣列（右）（來源：Canon）
根據麥姆斯咨詢發布的《單光子雪崩二極管（SPAD）專利態勢分析-2023版》報告顯示，SPAD全球專利申請量累計超2200件，涉及三百多位專利申請人。從SPAD全球專利申請趨勢來看，1984-2004年處于萌芽期，年度申請量不超過10件；自2005年以來，全球范圍內的SPAD專利申請總體呈波浪式上升趨勢，2015年之后上升速度加快，進入快速增長期，2021年的年度申請量高達334件。在SPAD專利申請人方面，濱松（Hamamatsu）、意法半導體（ST）、索尼（Sony）、東芝（Toshiba）、臺積電（TSMC）的簡單同族數量、專利申請總量、有效專利量和審中專利量均排名靠前，它們在該領域具有較強的研發實力并注重全球范圍的專利布局。此外，審中專利量較多的佳能（Canon）、安森美（onsemi）、松下（Panasonic）、艾邁斯歐司朗（ams OSRAM）的創新能力也不容小覷。
SPAD全球專利申請趨勢（來源：麥姆斯咨詢）
根據麥姆斯咨詢發布的《單光子雪崩二極管（SPAD）期刊文獻檢索與分析-2023版》報告顯示，SPAD英文期刊文獻年度發文量可分為二個發展階段：1993-2005年：處于萌芽期，年度發文數量在3篇以下；2006年起：處于振蕩向上發展期，在2022年發文量達到高點（84篇）。在SPAD領域發文量排名前列的機構包括：米蘭理工大學（意大利）、意大利國家核物理研究所（意大利）、布魯諾·凱斯勒基金會（意大利）、意法半導體（瑞士）、代爾夫特理工大學（荷蘭）、特倫托大學（意大利）、洛桑聯邦理工學院（瑞士）、愛丁堡大學（英國）、馬克斯·普朗克物理研究所（德國）、南京大學（中國）、帕維亞大學（意大利）、比薩大學（意大利）?？梢?，意大利擁有6家科研機構，處于明顯領先地位。進一步觀察，米蘭理工大學在被引次數（3009）、SPAD領域H指數（30）方面處于領先，愛丁堡大學在篇均被引次數（59.08）方面處于領先，表明它們具有很強的科研實力。
SPAD英文期刊文獻的主要作者所屬機構的發文量（來源：麥姆斯咨詢）
根據光譜響應范圍，單光子探測器主要分為X射線探測器、紫外探測器、可見光探測器、紅外探測器。在進行設計器件時，光譜響應范圍需匹配半導體材料的禁帶寬度（能帶隙），即選擇合適的光子吸收層材料，例如硅（Si）常用于可見光和近紅外波段探測；鍺（Ge）和銦鎵砷（InGaAs）常用于近紅外和短波紅外波段探測；碲鎘汞（HgCdTe）可覆蓋整個紅外波段探測；氮化鎵（GaN）常用于紫外波段探測。此外，以零維材料（量子點）、一維材料（納米線）、二維材料（石墨烯、過渡金屬硫化物和黑磷）等為代表的低維材料也為單光子探測器的研究提供了新的思路。
禁帶寬度 vs. 晶格常數，右側坐標軸刻度值給出禁帶寬度對應的光波長
在本次培訓課程中，麥姆斯咨詢邀請單光子探測領域的優秀科研學者及企業高管，為大家傳授單光子探測技術及應用知識，課程內容包括：（1）單光子雪崩探測器研究與應用述評；（2）超導納米線單光子探測器（SNSPD）及應用；（3）遠距離單光子3D成像技術及應用；（4）中紅外單光子探測與成像；（5）SPAD探測器及其陣列集成技術；（6）SPAD陣列讀出電路關鍵技術與發展趨勢；（7）光子飛行時間（ToF）低功耗量化關鍵技術與陣列電路實現；（8）基于SPAD陣列芯片的dToF距離傳感器；（9）基于SPAD陣列芯片的激光雷達系統設計和光學設計；（10）感算融合單光子探測器芯片技術；（11）硅光電倍增管（SiPM）關鍵技術及發展趨勢；（12）單光子時間分辨成像光譜儀。
二、培訓對象
本課程主要面向光電探測器產業鏈上下游企業的技術人員和管理人員，以及高校師生，同時也歡迎其他希望了解單光子探測技術及應用的非技術背景人員參加，如銷售和市場人員、投融資機構人員、政府管理人員等。
三、培訓時間
2024年6月21日~6月23日
授課結束后，為學員頒發麥姆斯咨詢的結業證書。
四、培訓地點
無錫市（具體地點以培訓前一周的郵件通知為準）
五、課程內容
課程一：單光子雪崩探測器研究與應用述評
老師：西南技術物理研究所 研究員/電子科技大學 教授 宋海智
單光子探測器是支撐前沿科技發展的重要推動技術之一，其能夠探測極微弱光信號，具有較高的靈敏度，在激光雷達、量子通信、資源普查、空間探測領域都有日益增長的廣泛需求。近年來，隨著科學技術的飛速發展，在傳統的光電探測器件不斷優化和改進的同時，其它新型光電探測器件也得到了極大發展且取得了重要技術成果，在光子探測效率、暗計數率、時間抖動、計數率等技術指標方面持續提升。本課程概述目前具有代表性的單光子探測器，包括光電倍增管（PMT）、單光子雪崩二極管（SPAD）和硅光電倍增管（SiPM）、超導納米線單光子探測器（SNSPD），重點講解單光子雪崩探測器國內外研究進展及典型應用，并展望其市場前景和技術趨勢。
課程提綱：
1. 單光子探測器技術概述：PMT、APD/SPAD/SiPM、SNSPD；
2. 單光子雪崩探測器原理、種類和評價指標；
3. 單光子雪崩探測器國際研究開發現狀；
4. 單光子雪崩探測器國內研究進展情況；
5. 單光子雪崩探測器典型應用及市場前景；
6. 單光子雪崩探測器技術展望。
課程二：超導納米線單光子探測器（SNSPD）及應用
老師：南京大學 教授 張蠟寶
超導作為一種材料特有的屬性，既是研究凝聚態物理的重要平臺，也能被用于實現功能特異的各種電子學器件。超導納米線單光子探測器（SNSPD）是一種性能優異的光電探測器，處于偏置狀態的納米線吸收光子后產生阻態，從而影響了電路電流分布，通過低噪聲放大器，讀出電流變化所產生的光脈沖響應。SNSPD理論上具有接近100%的系統探測效率，有望突破傳統光電探測器的性能極限，將大幅提升單光子探測器性能指標，對量子通信、量子傳感、量子計算等技術有重要的支撐作用。與傳統的半導體單光子探測器相比，SNSPD具有探測效率高、暗計數低、時間抖動小、死區時間短、寬譜響應以及自由運行等優勢。本課程詳細剖析SNSPD，從工作機制到設計與制備，再到應用案例。
課程提綱：
1. 超導納米線單光子探測器工作機制及理論模型；
2. 超導納米線單光子探測器結構設計；
3. 超導納米線單光子探測器材料與制備；
4. 超導納米線單光子探測器封裝與系統；
5. 超導納米線單光子探測器主要性能指標；
6. 超導納米線單光子探測器研究新進展；
7. 超導納米線單光子探測器應用舉例。
課程三：遠距離單光子3D成像技術及應用
老師：中國科學技術大學 教授 徐飛虎
如何“看得更遠、看得更清”是人類對視覺感知的不懈追求。近年來發展的激光雷達成像技術能夠對目標場景進行高精度3D成像。單光子成像雷達作為一種具有單光子級探測靈敏度和皮秒級時間分辨率的新興3D成像技術，是實現遠距離光學成像的理想方案。隨著成像距離的拓展，從目標返回的信號光子急劇減少；大氣擾動和散射、太陽背景、單光子探測器的暗電流等方面會帶來大量的背景噪聲；簡單的提高激光功率無法解決遠距離條件下信噪比極低的問題；因此，實現遠距離成像雷達面臨著巨大挑戰。為此，中國科學技術大學潘建偉、徐飛虎研究組經過長期的成像算法和光學技術攻關，發展了單像素單光子成像算法、近紅外波段高效率單光子收集和探測、近衍射極限收發一體光學控制等核心技術，將成像距離拓展到201.5公里，成像靈敏度達到平均每個像素0.4個信號光子。本課程詳解單光子3D成像技術及應用，并介紹遠距離單光子3D成像雷達系統設計。
課程提綱：
1. 單光子成像技術原理、特點及應用；
2. 遠距離單光子3D成像技術發展歷程；
3. 關鍵技術：單光子探測 + 光子重構算法；
4. 遠距離單光子3D成像雷達設計；
5. 遠距離單光子3D成像技術總結與展望。
課程四：中紅外單光子探測與成像
老師：華東師范大學 研究員 黃坤
中紅外波段位于分子指紋光譜區，涵蓋了地球大氣多個透射窗口，實現中紅外波段超靈敏探測與成像不僅推動著分子光譜學、空間天文學等基礎研究的發展，而且在紅外遙感、污染監測、疾病診斷等方面有著重要應用。長期以來，如何實現趨近單光子水平的探測靈敏度都是中紅外光子測控領域的國際研究熱點。近年來，紅外上轉換探測技術備受關注，其結合高保真光子頻率變換與高性能硅基探測器件，為紅外單光子探測與成像提供了一條可行之道。此外，結合紅外上轉換探測、時間相關光子計數等技術，可以實現寬帶中紅外單光子時間拉伸光譜儀，克服在精密光譜測量中對多像素探測陣列的嚴苛要求。本課程詳解中紅外單光子探測與成像技術及應用，介紹基于非線性空間編碼的紅外上轉換單像素成像新方法——利用硅基單像元探測器實現了超靈敏中紅外單光子成像。
課程提綱：
1. 中紅外單光子探測技術概述；
2. 中紅外上轉換光子探測與分辨技術；
3. 超靈敏中紅外單光子成像技術；
4. 單光子水平下中紅外單像素成像技術；
5. 中紅外上轉換單光子相機及應用。
課程五：SPAD探測器及其陣列集成技術
老師：南京郵電大學 教授 徐躍
雪崩光電二極管（APD）是一種利用載流子的雪崩倍增效應來放大光電信號以提高探測靈敏度的p-n結型光探測二極管。根據偏置電壓，APD工作模式可分為線性模式和蓋革模式兩種。單光子雪崩探測器（SPAD）是指工作電壓高于擊穿電壓的APD，也稱為蓋革模式APD，通過配套淬滅電路和讀出電路對雪崩倍增過程進行淬滅和恢復控制從而實現單光子探測。SPAD以其高雪崩增益、快響應速度、低功耗等優點成為眾多民用領域單光子探測的最佳選擇。SPAD陣列與時間測量電路的集成，例如時間數字轉換器（TDC）或時間幅度轉換器（TAC），使得SPAD陣列在具備單光子探測能力的同時還能夠精確測量光子的飛行時間（ToF），從而實現對高速物體的追蹤或者對成像維度的拓展。本課程從SPAD探測器結構和性能出發，首先講解硅基SPAD設計與表征，然后剖析兩種光子計數和飛行時間測量技術，最后闡述硅基SPAD陣列集成技術。
課程提綱：
1. SPAD探測器結構、性能以及應用；
2. 硅基SPAD器件設計與表征；
3. 基于SPAD的光子計數技術：模擬計數 vs. 數字計數；
4. 基于SPAD的光子飛行時間測量技術：TDC vs. TAC；
5. 高密度硅基SPAD陣列探測器集成技術。
課程六：SPAD陣列讀出電路關鍵技術與發展趨勢
老師：東南大學 副教授 鄭麗霞
近年來，單光子雪崩探測器（SPAD）在諸如激光雷達（LiDAR）、熒光光譜分析、流式細胞術、量子通信、量子計算等弱光探測領域得到了廣泛應用。SPAD的各類應用需要檢測傳感信號的讀出電路（ROIC）與之配套，以實現SPAD探測器雪崩信號的提取和處理。但是，大規模SPAD陣列導致的寄生效應、功耗、面積等問題越來越突出，嚴重影響成像質量，陣列型SPAD讀出電路的設計面臨很大的挑戰。本課程首先闡述SPAD陣列ROIC設計的關鍵技術，然后分別從SPAD陣列接口電路設計、兩種典型應用成像模式（光子計時、光子計數）中核心電路的設計方面，詳細分析此類電路的關鍵技術以及此類電路的研究進展與存在的問題，最后分析SPAD陣列集成讀出電路的發展趨勢。
課程提綱：
1. SPAD陣列典型應用及讀出電路要求；
2. SPAD陣列接口電路技術；
3. 基于光子飛行時間（ToF）測量的讀出電路技術；
4. 基于光子計數的讀出電路技術；
5. SPAD陣列ROIC發展趨勢。
課程七：光子飛行時間（ToF）低功耗量化關鍵技術與陣列電路實現
老師：東南大學 教授 吳金
光子飛行時間（ToF）測量電路是SPAD像素中的重要組成部分，決定了SPAD的時間探測性能。值得一提的是，即使不借助時間測量電路，一些工作在光子計數模式下的高速SPAD也能夠以微秒（μs）級別的精度區分微弱光強的變化，但無法精確測量光子飛行時間。應用在SPAD像素中的精確光子飛行時間測量方案主要包括時間相關光子計數（TCSPC）技術以及時間門控（TG）技術。TCSPC能夠以皮秒（ps）級別的精度測量光子的到達時間，但是需要較復雜的時間數字轉換器（TDC）。本課程從數字計時讀出電路理論出發，分析SPAD ToF數據量化與傳輸功耗，詳解SPAD陣列TDC系統架構與關鍵電路設計。
課程提綱：
1. 數字計時讀出電路（ROIC）理論基礎；
2. SPAD ToF數據量化與傳輸功耗分析；
3. 低抖動均勻分相時鐘產生與驅動技術；
4. SPAD陣列TDC系統架構與關鍵電路設計；
5. SPAD ToF低功耗檢測關鍵技術與系統實現。
課程八：基于SPAD陣列芯片的dToF距離傳感器
老師：杭州宇稱電子技術有限公司 研發副總工程師 劉豐
在以手機和電腦為代表的消費電子領域，基于SPAD陣列的直接飛行時間（dToF）距離傳感器長期是意法半導體（ST）統治的天下。意法半導體最早于2013年推出首款基于FlightSense飛行時間（ToF）技術的新一代高性能接近和測距傳感器，其在同一封裝中集成了SPAD陣列、VCSEL光源及驅動器，可以提供非常快的測距速度，并且具有低功耗、高可靠性等優點。2023年，意法半導體發布新款多區（8 x 8）測距dToF傳感器，大視場角（90°）達“相機級”，給各類智能設備帶來逼真的場景感知功能。2024年，意法半導體宣布dToF距離傳感器出貨量超過20億顆。近些年，艾邁斯歐司朗（ams OSRAM）及國內多家創業公司欲與意法半導體搶奪市場。本課程講解面向dToF應用的SPAD陣列和電路設計，并結合典型產品剖析dToF距離傳感器設計。
課程提綱：
1. 基于SPAD的dToF傳感器原理、特點及應用；
2. 面向dToF應用的SPAD陣列芯片設計；
3. 面向dToF應用的TDC和數字處理功能設計；
4. 基于SPAD陣列芯片的dToF距離傳感器設計及典型產品；
5. 基于SPAD陣列芯片的dToF距離傳感器總結與展望。
課程九：基于SPAD陣列芯片的激光雷達系統設計和光學設計
老師：杭州電子科技大學 教授 壽翔
近年來，隨著單光子探測器性能的提升，基于單光子探測器的激光雷達（LiDAR）通過時間相關單光子計數（TCSPC）技術，可將探測靈敏度提升至光子級別，顯著地降低激光雷達系統對激光光源功率的依賴，使得超遠距離探測和激光雷達系統輕小型化成為可能；此外，對光信號利用率的大幅提升，為微弱信號下高精度3D重建奠定了基礎。單光子激光雷達的上述優勢使其在自動駕駛、遙感測繪、復雜場景感知等領域具有廣闊的應用前景，逐步成為新一代激光雷達技術的發展趨勢。在常見的商用單光子探測器中，單光子雪崩二極管（SPAD）具有易集成、低成本、高可靠性等優勢，越來越受到激光雷達系統集成商的青睞。本課程聚焦于采用SPAD陣列芯片的激光雷達技術與系統，重點剖析系統設計和光學設計，并輔以典型產品進行論述。
課程提綱：
1. 基于SPAD陣列芯片的激光雷達特點及發展趨勢；
2. 基于SPAD陣列芯片的激光雷達系統設計；
3. 基于SPAD陣列芯片的激光雷達光學設計；
4. 基于SPAD陣列芯片的激光雷達典型產品；
5. 基于SPAD陣列芯片的激光雷達總結與展望。
課程十：感算融合單光子探測器芯片技術
老師：復旦大學 青年研究員 黃張成
單光子探測器可對單個光子進行計數，具有極微弱信號場景下的成像能力。對單光子探測器陣列的數據進行卷積計算之類的分析處理，可以提取出目標的特征，為進一步決策提供重要參考，但是，單光子探測器陣列與后續處理芯片之間的數據傳輸是一個瓶頸，并且不可避免的高功耗也嚴重限制了應用場景。為此，復旦大學黃張成等研究人員發明了一種感算融合單光子探測器芯片，其主要由單光子感光計數陣列、卷積計算列處理電路、行選電路、卷積權重讀寫電路、列總線和輸出總線組成。該芯片在傳統的單光子成像架構內融合卷積計算功能，具有感算融合一體化的特性，能夠快速提取微弱圖像特征，大幅度壓縮了輸出的單光子成像數據量。本課程從SPAD單光子探測器基礎知識出發，詳解感算融合單光子探測器芯片關鍵技術。
課程提綱：
1. SPAD單光子探測器基礎知識；
2. SPAD單光子探測器電路設計；
3. SPAD單光子探測器發展趨勢與挑戰；
4. 感算融合技術最新進展；
5. 感算融合芯片關鍵技術；
6. 感算融合SPAD單光子探測器芯片設計。
課程十一：硅光電倍增管（SiPM）關鍵技術及發展趨勢
老師：西安工程大學 教授 張國青
硅光電倍增管（SiPM）或稱為多像素光子計數器（MPPC）是一種基于多元微通道技術的硅基固態電子倍增器件，其像素單元由多個工作在蓋革模式下的雪崩光電二極管并聯組成，可以用作光子計數器。相比傳統的光電倍增管（PMT），SiPM具有動態范圍大、光子探測效率高、對磁場不敏感、體積小、成本低、集成度高、工作電壓低等優點，已經被應用于激光雷達（LiDAR）、激光光譜學、正電子發射斷層掃描（PET）、高能物理學（HEP）實驗等領域。近些年，在自動駕駛領域應用的激光雷達有小型化和集成化的發展趨勢，SiPM憑借易于形成陣列、工作電壓低等特點，在激光雷達測距與成像方面得到了許多研究與應用。本課程講解SiPM關鍵技術（設計與制造），并闡述SiPM技術發展趨勢。
課程提綱：
1. 硅光電倍增管（SiPM）概述；
2. SiPM物理特性與關鍵參數指標表征方法；
3. SiPM設計與制造方法；
4. SiPM技術發展趨勢；
5. SiPM典型應用介紹。
課程十二：單光子時間分辨成像光譜儀
老師：中國科學院國家空間科學中心 研究員 劉雪峰
科學儀器是人們對物理化學反應過程的信息進行測量與控制的重要手段，也是科學研究的基礎。隨著生命科學和納米科學等相關科學領域的進步，僅僅回答“是什么”（What）和“有多少”（How much）的問題已無法滿足科學家探索未知世界的需求，必須還要同時回答“何時發生變化”或“隨時間怎樣變化”（When）以及“在哪兒發生變化”（Where）的問題。為了達到科學家們想要的“四定”（定成份、定量、定時、定位）目標，生命科學、納米科學、化學以及能源科學等領域迫切需要一種新型光譜儀器技術，能夠將成像光譜技術與時間分辨光譜技術進一步相結合，形成時間分辨成像光譜儀，在一次測量中同時獲取時間、空間、光譜信息，也就是在一次測量中同時回答“四定”問題。利用壓縮感知單像素相機實現的單光子成像光譜，可利用高靈敏度單點光子探測器對3D成像光譜信息進行高效獲取，降低了對探測器件的要求，同時提升了探測效率。在單光子成像光譜的基礎上融合光子時間分辨測量技術，可以實現單光子靈敏度的時間分辨成像光譜獲取，能夠為生物熒光探測、醫療診斷、材料分析等應用提供一種有力的多維信息獲取手段。本課程詳解單光子時間分辨成像光譜儀工作原理及關鍵技術。
課程提綱：
1. 單光子時間分辨成像光譜技術概述；
2. 壓縮感知單光子成像技術；
3. 壓縮感知單光子成像光譜技術；
4. 單光子時間分辨成像光譜儀設計與集成；
5. 單光子時間分辨成像光譜技術總結與展望。
六、師資介紹
宋海智，博士，現任西南技術物理研究所研究員、中國兵器首席科學家、國家特聘專家、電子科技大學教授和博士生導師。他在1990年南京大學物理學系本科畢業；1995年北京大學物理學系博士畢業；1995-1997年南京大學固體微結構國家重點實驗室博士后，研究半導體光電材料；1997-1998年比利時魯汶大學物理學系訪問學者，研究非晶態半導體；1998-2001年日本筑波大學物理工學系助教，研究納米光電材料；2001-2012年日本富士通研究所研究員/高級研究員，研究納米材料、光電器件與量子技術；2012-2014年東京大學生產技術研究所，研究光電量子器件；2014年至今，任職于西南技術物理研究所和電子科技大學，研究單光子探測器件、低維及納米材料、量子探測技術。他近年主要研究成果有：開發了1.3 μm半導體量子點激光器產品，實現量產；研制了用于純綠激光的1.06 μm量子阱激光器；發明了量子點量子計算陣列的制備方法，用量子點單光子源實現120 km光纖量子通信；自主研制化合物半導體近紅外雪崩單光子探測器材料和系列化器件，部分成果已轉化為型號產品，部分在重大工程中得到應用；研制了高靈敏中長波紅外探測器、光纖集成光子糾纏光源、高性能單光子源等；制備了用于氣體探測和水解制氫的新型納米半導體材料；設計了用于太陽能、光電探測等的新型二維材料；提出了中波紅外單光子探測的新技術方案。他近年主持了科技部重點研發課題“2-4 μm室溫連續激光器及中遠紅外探測器研究”、JKW創新XX項目“量子XX技術”，JKWXX加強計劃重點項目“XXX單光子探測器基礎技術研究”等，指導參與多項單光子焦平面探測器國家重大科技專項。他在相關領域發表論文220余篇，參與編著6部，授權美歐日中專利40余項。
張蠟寶，博士，現任南京大學教授、博士生導師，國家級青年人才項目、江蘇省青藍工程中青年學術帶頭人和南京大學登峰計劃B入選者等。他主要從事高性能超導單光子探測器（SSPD）研發及其應用研究，主持或參與國家重大科研儀器研制項目、國家重點研發計劃、國家自然科學基金重點項目等多項重大科研項目，發表SCI論文近百篇。
徐飛虎，博士，現任中國科學技術大學教授、教育部長江學者特聘教授、科學探索獎獲得者、美國光學學會會士。他獲得了中國科學技術大學學士、多倫多大學博士、麻省理工學院博士后，主要研究方向包括單光子成像、量子通信等量子信息科學。他在RMP、Nature、Nature Photonics等期刊發表論文100余篇，擔任npj Quantum Information和Advanced Imaging期刊副主編、國際量子密碼大會指導委員，曾獲英國物理學會“國際量子技術青年科學家獎”、中國科學院青年科學家獎、麻省理工科技評論“35歲以下科技創新35人”等。
黃坤，博士，現任華東師范大學精密光譜科學與技術國家重點室研究員、博士生導師。他在2015年獲得華東師范大學與法國巴黎高師雙博士學位，2015-2017年在法國皮埃爾-瑪麗居里大學從事博士后研究，2017年底被引進回國工作。他長期從事光量子信息處理、紅外光場精密調控和光子超靈敏探測等領域的前沿研究與應用拓展，實現了國際最高效率的近紅外光量子比特存儲器，將此前的世界紀錄提高了一倍；在實驗上制備了國際上最高純度的光子數態和最大尺寸的光學薛定諤貓態，突破了長期以來量子態高保真度和高制備率難以兼得的技術難題；發展了紅外單光子非線性頻率轉換新技術，獲得國際上最高的紅外單光子轉換效率，結合長波長泵浦和同步脈沖泵浦等有效抑制非線性噪聲的技術方案，所研制的系統噪聲接近探測器的極限，是目前國際上各種單光子頻率上轉換探測方案中噪聲最低、靈敏度最高的一套系統。近年來，在中紅外光子非線性測控方面開展了系列創新研究，先后發展了高性能中紅外上轉換光子探測與分辨技術，高靈敏中紅外螺旋相位成像技術，大視場中紅外非線性廣角成像技術，以及中紅外單光子單像素成像技術等。迄今，他在Nature Photon.、Nature Comm.、PRL、Optica等國際權威期刊共發表學術論文80余篇，申請國家發明專利16項，主持科技部重點研發專項（青年）、基金委面上項目、軍科委創新項目、上海市科委項目等科研項目10項，為中國光學學會終身高級會員，中國光學工程學會高級會員，榮獲第六屆中國國際“互聯網+”創新創業大賽優秀指導教師，擔任European Physical Journal D編委。
徐躍，博士，南京郵電大學集成電路科學與工程學院教授、博士生導師。他的研究領域包含單光子雪崩二極管（SPAD）設計、仿真、建模，SPAD陣列探測器設計、混合信號集成電路設計等研究工作。他于2012年在南京大學微電子學與固體電子學專業獲工學博士學位，2017年在法國國家科學研究中心IMEP-LAHC研究所訪問，進行微納器件設計、建模與表征工作。他曾入選江蘇省青藍工程中青年學術帶頭人和江蘇省青藍工程優秀教學團隊，主持國家自然科學基金面上項目3項，江蘇省重點研發等省部級課題7項以及10余項企業委托橫向課題，并參與了國家重點研發計劃課題、國家重大專項等重點項目。迄今，他以第一或通訊作者在IEEE Electron Device Letter、IEEE Transactions on Electron Devices等刊物上發表論文60余篇，其中SCI收錄30篇，一篇論文獲英國工程技術學會（IET）最佳論文獎。他還獲得中國發明專利授權30余項和美國發明專利授權1項，轉讓專利10余項。
鄭麗霞，博士，現任東南大學副教授。在東南大學微電子學院集成電路設計專業，獲得博士學位，研究方向為SPAD讀出電路；自2012年起一直從事單光子雪崩光電二極管讀出電路的設計，SPAD讀出電路相關授權發明專利20余項，擁有涉及ROIC電路系統、關鍵模塊電路的完全自主知識產權，完成了8 x 8，64 x 64，64 x 256，128 x 256陣列規模的SPAD讀出電路設計，為國內主要SPAD研制單位提供專用芯片，同時也是國內最大SPAD陣列讀出電路芯片的研制單位成員。
吳金，博士，現任東南大學教授、博士生導師，長期從事半導體器件、CMOS模擬及數模混合集成電路與系統等方面的教學和科研工作。他圍繞半導體器件模型模擬、模擬IP電路、電源管理集成芯片系統設計與開發等方向開展研究工作，重點開展包含紅外智能集成傳感系統中的數字型讀出電路設計與開發等方面的研究工作，完成2項省基金有關GHz門控單光子探測技術研究。他與中電某研究所合作開展基于蓋革模式雪崩倍增二極管（GM-APD）紅外單光子探測器陣列讀出電路芯片設計研究，研制出用于銦鎵砷（InGaAs）GM-APD探測器的64 x 64陣列型紅外單光子讀出電路，基于光子飛行時間（ToF）檢測，成功實現測距和各種成像應用。2016年起，結合國家重點研發任務以及紫外電暈檢測應用需求，開展碳化硅（SiC）GM-APD紫外單光子計數型線陣讀出電路芯片設計研究；2019年起，針對線性模式APD傳感器，開展基于弱光積分低噪聲檢測的多模式讀出電路設計研究。2022年起，承擔一項國家自然科學基金面上項目，開展光子ToF低功耗高精度檢測關鍵技術研究。為配合讀出電路（ROIC）研制，在放大電路、時鐘電路、基準電路等方面開展了系統性的研究工作，典定了良好的ROIC芯片實現基礎。圍繞APD ROIC陣列讀出電路，他帶領研究團隊堅持了10年研究，取得一定理論和實驗成果，發表SCI論文20余篇，授權國家發明專利10余項。與相關研究所合作，開展多項新型陣列讀出電路的合作攻關工作。
劉豐，博士，杭州宇稱電子技術有限公司研發副總工程師。他的研究領域包括單光子雪崩二極管（SPAD）器件及其圖像傳感器在激光雷達和光子計數領域的應用，以及射線輻射探測器專用集成電路設計。他于2014年在四川大學獲得學士學位，2019年于清華大學獲得博士學位，讀博期間參與國家重點研發計劃“高純鍺直接探測暗物質”項目，開展了低溫高速波形采樣電子學芯片的研發工作，并受國家留學基金委資助前往美國布魯克海文國家實驗室（BNL）訪問1年。2020至2023年間，前往瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）從事博士后研究，師從Edoardo Charbon教授，期間開展了基于CMOS和BiCMOS工藝的單光子雪崩二極管（SPAD）器件及讀出芯片的研發工作。2023年7月入職杭州宇稱電子技術有限公司工作。迄今，他在IEEE JSTQE、IEEE TNS、JINST、NIM-A等期刊上發表論文10余篇；獲得中國授權發明專利3項。
壽翔，博士，現任杭州電子科技大學信息工程學院正教授、智能感知中心主任、科技處副處長。他本科和碩士畢業于浙江大學，博士畢業于美國猶他大學電子工程系，他的主要研究方向為光學傳感器（激光雷達、3D相機）等光學/光電相關產品的研發、設計、整車集成及測試等。他曾先后在陶氏化學、麥格納國際、美國通用汽車等3家世界500強企業擔任科學家/資深工程師等多個研發崗位。他發表期刊/會議論文19篇，申請專利20項，獲得授權專利15項，擔任美國汽車工程師學會輔助駕駛與自動駕駛委員會委員，制訂自動駕駛標準，受邀擔任Optics Letter、Optics Express、Optical Engineering、Applied Optics、Nanotechnology、Journal of Optics、Journal of Physics D等10余個光學領域知名國際期刊的審稿人。
黃張成，博士，復旦大學芯片與系統前沿技術研究院青年研究員。他本科畢業于南京大學，在中國科學院上海技術物理所獲博士學位，曾擔任中科院課題組組長、入選青年創新促進會會員。他當前的主要研究方向為感知計算融合芯片、低溫集成電路、新型激光雷達（LiDAR）等。他主持了國家自然科學面上基金、創新特區計劃、上海市探索者計劃等；承擔國家自然科學重點基金課題、某部基礎研究課題等；以第一作者/通信作者在DAC、CICC、IEEE TCAS-I、TCAS-II等會議/期刊發表文章三十余篇；曾為我國多項航天遙感重大型號衛星及元器件項目研制幾十款高性能傳感專用集成電路芯片，研制成果在風云四號、天宮二號、環境衛星、海洋衛星等載荷中成功在軌應用。
張國青，博士，西安工程大學理學院教授、物理學科帶頭人、理學院黨委委員和教授委員會委員，擔任全國材料與器件專家委員會委員、理事、陜西省核學會常務理事、國家自然科學基金項目函評專家、中國核學會射線束分會理事、陜西省科協評審專家、西安市科技專家。他是香港桑麻基金會桑麻獎教金獲得者，國際知名期刊評審人，多省專家庫專家。他近年主持了國家自然科學基金面上項目、青年項目、陜西省重點研發計劃等各類科研項目10項，科研經費近200萬元；獲得授權專利20余項，其中第一發明人9項，并實現專利轉化1項；公開發表論文30余篇；出版專著1部；獲得陜西高校科技獎二等獎1項，三等獎1項。他的主要研究方向為新型光電子器件，重點為單光子響應探測器件的研制、理論與實驗研究以及探測器的應用開發等。他在國際上首次報道了性能優良的體電阻淬滅硅光電倍增管（SiPM），首次論證了硅光電倍增管在數字光通訊中應用的可行性，主持完成的《自主知識產權硅光電倍增管芯片技術》入選2023年度陜西高校最具轉化潛力成果。
劉雪峰，博士，中國科學院國家空間科學中心研究員。他本科畢業于北京理工大學應用物理專業，2013年在中國科學院國家空間科學中心獲得計算機應用技術專業博士學位，曾在美國亞利桑那大學光學院任訪問學者1年。他的主要研究領域包括單光子成像和計算成像等。他已發表SCI論文40余篇，獲得授權國際發明專利2項、中國發明專利10余項。他作為負責人主持國家自然科學基金、某基金重點項目、中國科學院重點部署項目課題、某預研項目等；作為總體技術負責人承擔科技部國家重大科學儀器設備開發專項項目；作為主要參與人承擔國家重點研發計劃重點專項子課題、863計劃子課題等。他入選了中國科協青年人才托舉工程、中國科學院青年創新促進會、中國科學院特聘研究崗位，并兼任中國空間科學學會理事、中國光學工程學會計算成像專委會青年委員、北京市懷柔區青聯常務委員。
七、培訓費用和報名方式咨詢
報名咨詢：請發送電子郵件至PENGLin@MEMSConsulting.com，郵件題目格式為：報名+單光子探測培訓+單位簡稱+人數。
報名網站：
https://www.memstraining.com/training-62.html
培訓贊助：請致電聯系彭女士（17368357393），或麥姆斯咨詢固話（0510-83481111）。
麥姆斯咨詢
聯系人：彭女士
電話：17368357393
郵箱：PENGLin@MEMSConsulting.com
優惠活動：報名本次課程，可享受以八折價格購買《單光子雪崩二極管（SPAD）期刊文獻檢索與分析-2023版》和《單光子雪崩二極管（SPAD）專利態勢分析-2023版》報告的權利。
