在众多波段的单光子探测技术中，近红外单光子探测技术由于其应用的广泛性和重要性获得了越来越多的研究，尤其是在具有重要应用价值的量子保密通信系统中。量子保密通信以单光子作为信息载体，单光子探测器(SPD)是量子密钥分配系统中的关键器件，它决定了系统安全传输距离、误码率等重要性能指标。因此如何提高单光子探测器的工作频率、量子效率、降低探测器的噪声成为现阶段的热门课题。国内外通讯波段的单光子探测器主要采用InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)作为灵敏元件，将其使用在反偏电压高于其雪崩电压的工作方式下，采用门控模式的偏置方式，进行单光子检测。目前对消除门控噪声效果最好的是积分门控方案，能够从本质上消除尖峰噪声的影响，但是受到模拟电子开关速度的制约，探测器工作频率并不高，因此高速探测器件迅猛发展的今天，非常有必要提高积分门控单光子探测器的工作频率。　　本论文的主要工作是基于积分门控方案消除尖峰噪声的特点，设计出提高积分门控单光子探测器工作频率的电路模块，电路模块采用两个并联反接的PIN光电二极管代替电子开关，在不同时刻分别对两个PIN光电二极管加上不同光功率的光脉冲，释放掉积分电容上的电荷，实现积分电容充电和放电，达到提高积分门控单光子探测器的工作频率的目的。　　本论文分为五章内容，主要内容如下:　　第一章，介绍单光子探测器的研究背景、主要应用和本论文的结构框架。　　第二章，介绍红外单光子探测原理与探测器件，主要介绍了基于外光电效应的光电倍增管和基于内光电效应的雪崩光电二极管。　　第三章，介绍了消除尖峰噪声的各种方案，包括电容平衡方案、双APD平衡方案、自差分平衡方案、积分门控方案，并分析了这些方案的优缺点。　　第四章，使用PIN光电二极管提高积分门控单光子探测器的探测速度，主要是对PIN光电二极管的特性进行理论研究，证明采用两个并联反接的PIN光电二极管组成的电路模块能够快速实现电荷积分电容充电和放电，理论上探测器能达到GHz的探测速度。并且该方案对电荷积分电容没有电荷注入效应，亦可提高积分门控单光子探测器的探测效率。　　第五章，通过实验验证理论方案可行性，实验中采用脉冲光源脉宽5ns，重复频率为10MHz的激光器作为PIN光电二极管光源，实现电子开关的功能，得到比较好的实验效果。　　第六章，总结硕士期间所做的工作，并且对以后的工作做了展望。