单光子探测在量子通信、激光测距、光谱分析等领域均有着广泛的应用,而单光子探测器的时间抖动直接影响了量子密钥分发的误码率与激光测距的精度。为了进一步改善现有单光子探测器的时间特性,本文选用InGaAs/InP雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode,APD)作为单光子探测器的核心器件,在分析了造成其时间抖动的原因的基础上,提出一种新型的低时间抖动的高速门控单光子探测方案,具体包括门控脉冲合成模块、雪崩二极管封装和制冷模块、单光子源制备模块以及雪崩信号处理模块。其中,在雪崩信号处理模块,我们采用低通滤波技术抑制尖峰噪声,最大程度地保留雪崩信号的完整性,并在此基础上,进一步提出利用限幅放大器代替比较器将幅度随机变化的雪崩信号转化为数字信号的新型探测方法,从而降低由于雪崩信号幅度变化引起的时间抖动。经过实验对比我们发现,本文提出的探测方案时间抖动仅为43ps,与传统的雪崩信号处理方法相比,时间抖动减小了 32ps。