CN111678593A - 光子计数装置及光子计数方法 - Google Patents

光子计数装置及光子计数方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光子计数装置，其包括：光电转换器，被配置为接收到达所述光电转换器的光子信号，且将所述光子信号转换为电平信号；其中，所述光子信号到达所述光电转换器的时刻和频率均是随机的；处理器，被配置为接收所述电平信号，且根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息并动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。本发明还公开了一种光子计数方法。本发明通过动态改变光电转换器接收光子信号的接收频率，从而在提高光电转换器的探测光子信号的探测率的同时，还能大幅度降低对光子信号的误计数。

Description

光子计数装置及光子计数方法
技术领域
本发明属于光电技术领域，具体地讲，涉及一种能够动态调节接收光子信号的接收频率的光子计数装置及光子计数方法。
背景技术
目前，针对光子计数装置，主要围绕高探测率、高信噪比和大阵列规模的方向发展。具有高探测率的光子计数装置需要光子探测器(例如光电转换器)和处理器相互配合，其中，处理器需要给光子探测器提供合适的工作模式才能使光子计数装置发挥出最佳性能。
在光子稀疏且分布不均的场合，光子计数装置更加适合采用由光子分布决定的自适应采样工作模式，该模式最大的难点在于权衡光子探测器处于探测和非探测时间的关系。减小非探测时间或增大探测时间可以提高探测率，但是固定式地减小非探测时间或固定式地增大探测时间会带来更多的误计数。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种能够动态调节接收光子信号的接收频率的光子计数装置及光子计数方法。
根据本发明的一方面，提供了一种光子计数装置，其包括：光电转换器，被配置为接收到达所述光电转换器的光子信号，且将所述光子信号转换为电平信号；其中，所述光子信号到达所述光电转换器的时刻和频率均是随机的；处理器，被配置为接收所述电平信号，且根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息并动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
在根据本发明的一方面提供的光子计数装置中，所述光电转换器包括雪崩光电二极管，被配置为接收到达所述雪崩光电二极管的光子信号，且将所述光子信号转换为所述电平信号。
在根据本发明的一方面提供的光子计数装置中，所述光电转换器还包括等效二极管，所述等效二极管用于产生模拟噪声信号，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。
在根据本发明的一方面提供的光子计数装置中，所述处理器可以是包括：光子信息记录模块，被配置为根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；暂停/复位信号产生模块，被配置为根据所述电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；调节信号产生模块，被配置为根据所述电平信号产生调节信号。
另外地，在根据本发明的一方面提供的光子计数装置中，所述处理器还可以是包括：信号识别模块，被配置为根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；信号过滤模块，被配置为将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号；光子信息记录模块，被配置为根据所述最优电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；暂停/复位信号产生模块，被配置为根据所述最优电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；调节信号产生模块，被配置为根据所述最优电平信号产生调节信号。
在根据本发明的一方面提供的光子计数装置中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
根据本发明的另一方面，还提供了一种光子计数方法，其包括：
使用光电转换器接收到达所述光电转换器的光子信号，且使用所述光电转换器将所述光子信号转换为电平信号；其中，所述光子信号到达所述光电转换器的时刻和频率均是随机的；
使用处理器接收所述电平信号，且使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
在根据本发明的另一方面提供的光子计数方法中，所述光电转换器包括雪崩光电二极管；其中，使用光电转换器接收到达所述光电转换器的光子信号，且使用所述光电转换器将所述光子信号转换为电平信号，包括：
使用雪崩光电二极管接收到达所述雪崩光电二极管的光子信号；
使用雪崩光电二极管将所述光子信号转换为电平信号。
在根据本发明的另一方面提供的光子计数方法中，所述光电转换器还包括等效二极管；
其中，所述光子计数方法还包括：使用所述等效二极管产生模拟噪声信号；
其中，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。
在根据本发明的另一方面提供的光子计数方法中，所述处理器可以是包括：光子信息记录模块、暂停/复位信号产生模块、调节信号产生模块；
其中，使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率，包括：
使用光子信息记录模块根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
使用暂停/复位信号产生模块根据所述电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
使用调节信号产生模块根据所述电平信号产生调节信号。
在根据本发明的另一方面提供的光子计数方法中，所述处理器还可以是包括：信号识别模块、信号过滤模块、光子信息记录模块、暂停/复位信号产生模块、调节信号产生模块；
其中，使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率，包括：
使用信号识别模块根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；
使用信号过滤模块将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号；
使用光子信息记录模块根据所述最优电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
使用暂停/复位信号产生模块根据所述最优电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
使用调节信号产生模块根据所述最优电平信号产生调节信号。
在根据本发明的另一方面提供的光子计数方法中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
本发明的有益效果：本发明通过动态改变光电转换器接收光子信号的接收频率，从而在提高光电转换器的探测光子信号的探测率的同时，还能大幅度降低对光子信号的误计数。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的光子计数装置的原理图；
图2是根据本发明的实施例的光子计数装置的电路模块图；
图3是根据本发明的另一实施例的光子计数装置的电路模块图；
图4是根据本发明的实施例的光子计数方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反地，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1是根据本发明的实施例的光子计数装置的原理图。
参照图1，根据本发明的实施例的光子计数装置包括：光电转换器100、处理器200。
具体地，光电转换器100被配置为接收到达光电转换器100的光子信号，并且光电转换器100还被配置为将其接收到的光子信号转换为电平信号。在根据本发明的实施例的光子计数装置中，由于光子稀疏且分布不均匀，因此在这种情况下，光子到达光电转换器100的到达时刻和到达频率均是随机的。
处理器200被配置为接收所述电平信号，并且处理器200还被配置为根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息并动态调节光电转换器100接收光子信号的接收频率。在根据本发明的实施例的光子计数装置中，所述光子信息包括：光子信号到达光电转换器100的到达时间和到达频率、光子信号的强度、光子信号的位置等，当然，应当理解的是，本发明并不限制于此。
此外，需要说明的是，光电转换器100接收光子信号的接收频率指的是光电转换器100对光子信号进行采样的采样频率。也就是说，光电转换器100相邻两次接收到光子信号之间的时间间隔，应该理解的是，任意两个时间间隔可以是不同的。也就是说，任意两次光子信号到达光电转换器100所需要的时间可以是不同的，从而光电转换器100接收光子信号的接收频率，即光电转换器100对光子信号进行采样的采样频率是动态改变的。
如此，在根据本发明的实施例的光子计数装置中，通过动态改变光电转换器100接收光子信号的接收频率，从而在提高光电转换器100的探测光子信号的探测率的同时，还能大幅度降低对光子信号的误计数。
图2是根据本发明的实施例的光子计数装置的电路模块图。其中，在图2中，C1表示电容；V1和V2分别表示电压。
参照图2，在根据本发明的实施例的光子计数装置中，光电转换器100包括雪崩光电二极管110。具体地，雪崩光电二极管110被配置为接收到达所述雪崩光电二极管110的光子信号，且将所述光子信号转换为电平信号。
处理器200包括：光子信息记录模块210、暂停/复位信号产生模块220、调节信号产生模块230。
光子信息记录模块210被配置为根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息。如上所述，所述光子信息可以包括：光子信号到达光电转换器100的到达时间和到达频率、光子信号的强度、光子信号的位置等。
暂停/复位信号产生模块220被配置为根据所述电平信号的触发产生提供给雪崩光电二极管110的暂停信号和复位信号。
这里，由于雪崩光电二极管110工作在盖革模式时需要维持一定的工作电压，而在该模式中一旦识别到光子信号便会开始进行雪崩倍增产生光生电流，这个过程具有自持性，所以为了避免光生电流无限放大需要对雪崩光电二极管110进行主动猝灭使其退出盖革模式，当雪崩倍增过程结束后再恢复其工作电压，等待下一次光子信号的输入。
因此，产生的暂停信号被提供给雪崩光电二极管110，用于使雪崩光电二极管110主动猝灭使其退出盖革模式；也就是说，暂停信号用于使雪崩光电二极管110转换为暂时停止接收光子信号的工作模式。而复位信号也可以被提供给雪崩光电二极管110，用于使雪崩光电二极管110在雪崩倍增过程结束后恢复工作电压，并等待下一次光子信号的输入；也就是说，复位信号用于使雪崩光电二极管110复位并处于接收光子信号的工作模式。
调节信号产生模块230被配置为根据所述电平信号产生调节信号。
这里，由于雪崩光电二极管110在产生响应后的压降过程中以及再次进入盖革模式(即复位)之前均无法对光子信号产生响应(称为“死时间”)，因此可以使用调节信号来动态调节所述复位信号提供至雪崩光电二极管110的时间，以此来调节雪崩光电二极管110的复位时间，从而动态调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。
作为本发明的另一实施方式，调节信号可以直接被提供给雪崩光电二极管110，从而直接调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。
这里，调节信号的产生可以根据当前接收的光子信号之前的最近几次(例如最近三次)光子信号的到达时刻来确定，从而能够适当控制复位信号提供至雪崩光电二极管110的时间，以此来调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。也就是说，可以根据光子信号的疏密程度来产生合适的调节信号，即，雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率根据光子信号的疏密程度来被动态调节。
图3是根据本发明的另一实施例的光子计数装置的电路模块图。其中，在图3中，C1和C2均表示电容；V1和V2分别表示电压。
本发明的发明人采用图2示出的光子计数装置来对光子信号进行计数时，发现存在干扰信号而导致的计数失准的情况，经研究发现，由于雪崩光电二极管110在主动猝灭和复位的过程中需要不停地进行工作电压的升降，也就是说对雪崩光电二极管110进行了高频次的充放电，因此在这个过程中雪崩光电二极管110会产生大量的尖峰噪声信号，而这些尖峰噪声信号会成为干扰信号，从而使光子信号的计数失准。
为了消除干扰信号对光子信号计数造成的失准影响，本发明的发明人提出，在图2所示的光子计数装置的基础上，进一步地，在根据本发明的另一实施例的光子计数装置中，光电转换器100还包括：等效二极管120；处理器200还包括：信号识别模块240、信号过滤模块250。
具体地，等效二极管120用于产生模拟噪声信号，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。也就是说，模拟噪声信号和尖峰噪声信号完全相同。
信号识别模块240被配置为根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号。这里，等效二极管120产生的模拟噪声信号作为比对信号，信号识别模块240可以根据等效二极管120产生的模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；也就是说，信号识别模块240可以识别出电平信号中与所述模拟噪声信号相同的尖峰噪声信号。
信号过滤模块250被配置为将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号，即尖峰噪声信号被过滤去除的最优电平信号。在根据本发明的另一实施例的光子计数装置中，信号过滤模块250可例如是射频变压器，这是因为尖峰噪声信号和模拟噪声信号均为共模信号，而所述电平信号为差模信号，因此利用射频变压器可以将共模信号过滤去除而不影响差模信号。
应当理解的是，图3所示出的与图2所示出的相同的元器件、模块等，可以参照上述对图2的描述，在此不再赘述。
图4是根据本发明的实施例的光子计数方法的流程图。
一并参照图1、图2和图4，根据本发明的实施例的光子计数方法包括步骤S410和步骤S420。
具体地，在步骤S410中，使用光电转换器100接收到达所述光电转换器100的光子信号，且使用所述光电转换器100将所述光子信号转换为电平信号。
在根据本发明的实施例的光子计数方法中，由于光子稀疏且分布不均匀，因此，在这种情况下，光子到达光电转换器100的到达时刻和到达频率均是随机的。
在步骤S420中，使用处理器200接收所述电平信号，且使用处理器200根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器200动态调节所述光电转换器100接收光子信号的接收频率。
在根据本发明的实施例的光子计数方法中，所述光子信息包括：光子信号到达光电转换器100的到达时间和到达频率、光子信号的强度、光子信号的位置等，当然，应当理解的是，本发明并不限制于此。
此外，需要说明的是，光电转换器100接收光子信号的接收频率指的是光电转换器100对光子信号进行采样的采样频率。也就是说，光电转换器100相邻两次接收到光子信号之间的时间间隔，应该理解的是，任意两个时间间隔可以是不同的。也就是说，任意两次光子信号到达光电转换器100所需要的时间可以是不同的，从而光电转换器100接收光子信号的接收频率，即光电转换器100对光子信号进行采样的采样频率是动态改变的。
如此，在根据本发明的实施例的光子计数方法中，通过动态改变光电转换器100接收光子信号的接收频率，从而在提高光电转换器100的探测光子信号的探测率的同时，还能大幅度降低对光子信号的误计数。
作为根据本发明的实施例的光子计数方法的一种实施方式，光电转换器100可以包括雪崩光电二极管110。因此，实现步骤S410的方法可以包括：使用雪崩光电二极管110接收到达雪崩光电二极管110的光子信号；使用雪崩光电二极管110将所述光子信号转换为电平信号。
作为根据本发明的实施例的光子计数方法的一种实施方式，处理器200可以包括：光子信息记录模块210、暂停/复位信号产生模块220、调节信号产生模块230。因此，在这种情况下，实现步骤S420的方法可以包括：
首先，使用光子信息记录模块210根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息。如上所述，所述光子信息可以包括：光子信号到达光电转换器100的到达时间和到达频率、光子信号的强度、光子信号的位置等。
其次，使用暂停/复位信号产生模块220根据所述电平信号的触发产生提供给雪崩光电二极管110的暂停信号和复位信号。
这里，由于雪崩光电二极管110工作在盖革模式时需要维持一定的工作电压，而在该模式中一旦识别到光子信号便会开始进行雪崩倍增产生光生电流，这个过程具有自持性，所以为了避免光生电流无限放大需要对雪崩光电二极管110进行主动猝灭使其退出盖革模式，当雪崩倍增过程结束后再恢复其工作电压，等待下一次光子信号的输入。
因此，产生的暂停信号被提供给雪崩光电二极管110，用于使雪崩光电二极管110主动猝灭使其退出盖革模式；也就是说，暂停信号用于使雪崩光电二极管110转换为暂时停止接收光子信号的工作模式。而复位信号也可以被提供给雪崩光电二极管110，用于使雪崩光电二极管110在雪崩倍增过程结束后恢复工作电压，并等待下一次光子信号的输入；也就是说，复位信号用于使雪崩光电二极管110复位并处于接收光子信号的工作模式。
最后，使用调节信号产生模块230根据所述电平信号产生调节信号。
这里，由于雪崩光电二极管110在产生响应后的压降过程中以及再次进入盖革模式(即复位)之前均无法对光子信号产生响应(称为“死时间”)，因此可以使用调节信号来动态调节所述复位信号提供至雪崩光电二极管110的时间，以此来调节雪崩光电二极管110的复位时间，从而动态调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。
作为又一实施方式，调节信号可以直接被提供给雪崩光电二极管110，从而直接调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。
这里，调节信号的产生可以根据当前接收的光子信号之前的最近几次(例如最近三次)光子信号的到达时刻来确定，从而能够适当控制复位信号提供至雪崩光电二极管110的时间，以此来调节雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率。也就是说，可以根据光子信号的疏密程度来产生合适的调节信号，即，雪崩光电二极管110接收光子信号的接收频率根据光子信号的疏密程度来被动态调节。
进一步地，本发明的发明人发现存在干扰信号而导致的计数失准的情况，经研究发现，由于雪崩光电二极管110在主动猝灭和复位的过程中需要不停地进行工作电压的升降，也就是说对雪崩光电二极管110进行了高频次的充放电，因此在这个过程中雪崩光电二极管110会产生大量的尖峰噪声信号，而这些尖峰噪声信号会成为干扰信号，从而使光子信号的计数失准。
为了消除干扰信号对光子信号计数造成的失准影响，在作为根据本发明的实施例的光子计数方法的另一种实施方式中，一并参照图1至图4，光电转换器100还包括：等效二极管120；处理器200还包括：信号识别模块240、信号过滤模块250。
因此，在这种情况下，实现步骤S410的方法可以包括：使用雪崩光电二极管110接收到达雪崩光电二极管110的光子信号；使用雪崩光电二极管110将所述光子信号转换为电平信号；使用等效二极管120产生模拟噪声信号。
其中，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。也就是说，模拟噪声信号和尖峰噪声信号完全相同。
进一步地，实现步骤S420的方法可以包括：
首先，使用信号识别模块240根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号。
这里，等效二极管120产生的模拟噪声信号作为比对信号，信号识别模块240可以根据等效二极管120产生的模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；也就是说，信号识别模块240可以识别出电平信号中与所述模拟噪声信号相同的尖峰噪声信号。
其次，使用信号过滤模块250将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号，即尖峰噪声信号被过滤去除的最优电平信号。
在作为根据本发明的实施例的光子计数方法的另一种实施方式中，信号过滤模块250可例如是射频变压器，这是因为尖峰噪声信号和模拟噪声信号均为共模信号，而所述电平信号为差模信号，因此利用射频变压器可以将共模信号过滤去除而不影响差模信号。
再者，使用光子信息记录模块210根据所述最优电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息。
接着，使用暂停/复位信号产生模块220根据所述最优电平信号的触发产生提供给雪崩光电二极管110的暂停信号和复位信号。
最后，使用调节信号产生模块230根据所述最优电平信号产生调节信号。
应当理解的是，在作为根据本发明的实施例的光子计数方法的另一种实施方式中，实现步骤S420的最后三个过程与上述在作为根据本发明的实施例的光子计数方法的一种实施方式中实现步骤S420的方法是相同的，此处是对电平信号提前进行优化处理。
需要说明的是，上述各个步骤根据实际情况可以被删除，也可以被合并，还可以被更换顺序。
需要说明的是，所述处理器的各模块可以采用特定用途集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits,ASIC)或现场可编程门阵列(Field-programmableGateArray,FPGA)等的集成电路构成。所述处理器还可以包括只读存储模块(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存储模块(RandomAccessMemory，RAM)、定时模块、数字模拟转换模块(A/DConverter)、以及若干输入/输出端口等。
综上所述，根据本发明的各实施例，通过动态改变光电转换器接收光子信号的接收频率，从而在提高光电转换器的探测光子信号的探测率的同时，还能大幅度降低对光子信号的误计数。
进一步地，根据本发明的各实施例提供的光子计数装置，具有简化的电路结构，从而能够降低制作成本，缩短研发周期。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种光子计数装置，其特征在于，包括：
光电转换器，被配置为接收到达所述光电转换器的光子信号，且将所述光子信号转换为电平信号；其中，所述光子信号到达所述光电转换器的时刻和频率均是随机的；
处理器，被配置为接收所述电平信号，且根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息并动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
2.根据权利要求1所述的光子计数装置，其特征在于，所述光电转换器包括雪崩光电二极管，被配置为接收到达所述雪崩光电二极管的光子信号，且将所述光子信号转换为所述电平信号。
3.根据权利要求2所述的光子计数装置，其特征在于，所述光电转换器还包括等效二极管，所述等效二极管用于产生模拟噪声信号，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。
4.根据权利要求1或2所述的光子计数装置，其特征在于，所述处理器包括：
光子信息记录模块，被配置为根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
暂停/复位信号产生模块，被配置为根据所述电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
调节信号产生模块，被配置为根据所述电平信号产生调节信号；
其中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；
其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
5.根据权利要求3所述的光子计数装置，其特征在于，所述处理器包括：
信号识别模块，被配置为根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；
信号过滤模块，被配置为将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号；
光子信息记录模块，被配置为根据所述最优电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
暂停/复位信号产生模块，被配置为根据所述最优电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
调节信号产生模块，被配置为根据所述最优电平信号产生调节信号；
其中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；
其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
6.一种光子计数方法，其特征在于，包括：
使用光电转换器接收到达所述光电转换器的光子信号，且使用所述光电转换器将所述光子信号转换为电平信号；其中，所述光子信号到达所述光电转换器的时刻和频率均是随机的；
使用处理器接收所述电平信号，且使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
7.根据权利要求6所述的光子计数方法，其特征在于，所述光电转换器包括雪崩光电二极管；
其中，使用光电转换器接收到达所述光电转换器的光子信号，且使用所述光电转换器将所述光子信号转换为电平信号，包括：
使用雪崩光电二极管接收到达所述雪崩光电二极管的光子信号；
使用雪崩光电二极管将所述光子信号转换为电平信号。
8.根据权利要求7所述的光子计数方法，其特征在于，所述光电转换器还包括等效二极管；
其中，所述光子计数方法还包括：使用所述等效二极管产生模拟噪声信号；
其中，所述模拟噪声信号和所述电平信号中的尖峰噪声信号具有相同的相位和大小。
9.根据权利要求6或7所述的光子计数方法，其特征在于，所述处理器包括：光子信息记录模块、暂停/复位信号产生模块、调节信号产生模块；
其中，使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率，包括：
使用光子信息记录模块根据所述电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
使用暂停/复位信号产生模块根据所述电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
使用调节信号产生模块根据所述电平信号产生调节信号；
其中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；
其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
10.根据权利要求8所述的光子计数方法，其特征在于，所述处理器包括：信号识别模块、信号过滤模块、光子信息记录模块、暂停/复位信号产生模块、调节信号产生模块；
其中，使用处理器根据所述电平信号获取所述光子信号的光子信息，且使用处理器调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率，包括：
使用信号识别模块根据所述模拟噪声信号识别出所述电平信号中的尖峰噪声信号；
使用信号过滤模块将识别出的所述尖峰噪声信号过滤去除，以得到最优电平信号；
使用光子信息记录模块根据所述最优电平信号获取并记录所述光子信号的光子信息；
使用暂停/复位信号产生模块根据所述最优电平信号的触发产生提供给所述光电转换器的暂停信号和复位信号；
使用调节信号产生模块根据所述最优电平信号产生调节信号；
其中，所述暂停信号用于使所述光电转换器转换为暂时停止接收光子信号的工作模式，所述复位信号用于使所述光电转换器复位并处于接收光子信号的工作模式；
其中，所述调节信号用于动态调节所述复位信号提供至所述光电转换器的时间，从而动态调节所述光电转换器接收光子信号的接收频率。
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