La gigue temporelle d'un module COUNT^® est une incertitude sur la différence de temps entre le temps d'arrivée des photons et l'impulsion électrique de sortie. Elle est mesurée en accumulant cette différence de temps sur de nombreux photons dans un histogramme.

Le dispositif de mesure de la gigue temporelle se compose d'un laser pulsé, d'un atténuateur qui réduit les impulsions laser au niveau d'un seul photon, du COUNT^® testé et du Time Tagger qui fonctionne ici comme un corrélateur électronique. Le corrélateur enregistre les différences de temps entre le signal de synchronisation du laser et le signal de sortie du COUNT^® et accumule un histogramme. Comme la synchronisation laser et la sortie COUNT^® sont fortement corrélées, l'histogramme a la forme d'un pic. La largeur de ce pic contient des informations sur la gigue temporelle. Notez que la largeur du pic de corrélation est également influencée par la gigue temporelle du corrélateur électronique, le signal de synchronisation du laser et la durée de l'impulsion laser. La valeur efficace totale de ces contributions est donnée par l'expression suivante :

FORMEL EINFÜGEN

Le système de mesure est donc capable de mesurer la gigue temporelle des modules COUNT^® jusqu'à 50 ps.

Hence the measurement system is able to measure timing jitter of COUNT^® modules down to 50 ps.

Le taux de comptage d'obscurité d'un module COUNT^® est un taux de fausses impulsions de sortie qui sont générées en l'absence des photons d'entrée. Ce paramètre peut être facilement mesuré en comptant un nombre d'impulsions (N_photons) pendant un intervalle de temps ΔT bien défini :

Le Time Tagger offre une fonctionnalité intégrée pour les mesures de taux de comptage.

Après avoir détecté un photon, un module de comptage de photons a besoin d'un certain temps de réinitialisation avant de pouvoir détecter un autre photon, à savoir le temps mort. Dans les modules COUNT^®, le temps mort est une valeur fixe définie par le circuit de réinitialisation.
Contrairement aux comptages sombres qui se produisent spontanément, l'effet de post-impulsion entraîne la génération de faux événements corrélés dans le temps. Par exemple, dans les modules COUNT^®, de tels événements de fausse détection apparaissent en raison de la libération des charges piégées créées par une avalanche précédente. L'effet de post-pulsation se manifeste par une probabilité accrue de générer une fausse impulsion de signal immédiatement après le temps mort. 
La configuration de la mesure de l'after-pulsing est essentiellement la même que celle de la figure 2, à l'exception du signal de synchronisation du laser qui n'est pas pris en compte. Les impulsions laser d'un taux de répétition de 1 MHz sont atténuées de manière à ce qu'il y ait < 1 photon par impulsion, ce qui signifie qu'il y a au plus 1 photon par microseconde. Ces photons illuminent le module testé et le Time Tagger accumule un histogramme des différences de temps entre chacun des photons détectés. Il s'agit essentiellement d'un histogramme d'autocorrélation. Le temps mort et la probabilité de post-impulsion peuvent être déterminés à partir de cet histogramme. La figure 3 montre un exemple d'histogramme enregistré avec un module COUNT^® réel.

Nous effectuons la caractérisation de la post-impulsion en enregistrant un histogramme d'autocorrélation pour le signal de sortie. Un exemple d'histogramme d'autocorrélation enregistré avec un module COUNT^® réel est présenté à la figure 3.
Avec un détecteur idéal qui n'a pas de post-pulsation et pas de comptages sombres, on observerait que tous les comptages sont ajoutés uniquement à la case à différence de temps nulle (un événement contre lui-même). Dans le cas d'un signal réel, cependant, la post-impulsion conduit à une distribution couvrant une certaine plage de temps. En outre, une partie de l'histogramme à de faibles différences de temps reste vide en raison du temps mort.
L'histogramme d'autocorrélation enregistré contient toutes les informations nécessaires au calcul de la probabilité de post-impulsion intégrée :

Où N_ap est le nombre d'impulsions séparées au maximum de 500 ns dans le temps (cases N₁...N_m) et N_∑ est le nombre total de toutes les impulsions enregistrées (case N₀). L'expression susmentionnée donne une estimation précise de la probabilité de post-impulsion tant que les taux d'obscurité restent << 10⁶ coups/s.c

L'efficacité de la détection des photons est une caractéristique importante d'un module de comptage de photons. Il s'agit de la probabilité avec laquelle le photon d'entrée est converti en une impulsion de signal. L'EDP est définie comme un rapport entre le taux de détection RCOUNT^® et le taux de photons incidents Rin :

FORMEL!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

En général, l'EDP dépend du matériau utilisé pour le composant de détection de la lumière ainsi que des paramètres de conception, 
comme les dimensions de la zone sensible et la présence de revêtements antireflets sur les fenêtres d'entrée de l'appareil.

La figure 4 montre une installation utilisée pour mesurer l'EDP. Dans cette configuration, les impulsions laser sont atténuées à un niveau de photon unique et envoyées au module testé. Nous déterminons le taux de photons incident au niveau du détecteur à partir de la mesure de la puissance de la lumière incidente. Dans la pratique, cependant, les niveaux de puissance acceptables pour COUNT® sont trop faibles (< 1 pW) pour être mesurés de manière fiable par un powermeter conventionnel. C'est pourquoi nous utilisons un séparateur de faisceau pour échantillonner la puissance du faisceau laser avant de l'atténuer au niveau du photon unique. De cette manière, nous pouvons surveiller en permanence le taux de photons incidents au niveau du COUNT® (Rin), qui est linéairement lié à la lecture du powermeter Pmon comme suit :

FORMEL!!!!!!!!

où 𝜆 est la longueur d'onde du laser, h est la constante de Planck, c est la vitesse de la lumière, et K est le facteur qui relie la lecture du powermeter (P_mon) et la puissance incidente au module COUNT^® (P_in).
Compte tenu du taux d'obscurité R_dark et du temps mort T_dead du module COUNT^®, il est crucial de déterminer avec précision le facteur K. Par conséquent, nous remplaçons le module COUNT^® par un powermeter précis et calibré et nous enregistrons les relevés des deux powermeters simultanément. En général, la puissance du laser est augmentée jusqu'au niveau détectable par le powermeter calibré.

where 𝜆 is laser wavelength, h is the Planck constant, c is the speed of light, and K is the factor that relates ­powermeter reading (P_mon) and the power incident at the COUNT^® module (P_in).
Taking into account the dark countrate R_dark and the deadtime T_dead of the COUNT^® module it is crucial to accurately determine the factor K. Therefore, we replace the COUNT^® module with an accurate and ­calibrated ­powermeter and record the readings from both powermeters simultaneously. Usually, the laser power is ­increased to the level detectable by the calibrating powermeter.