单光子探测是实现量子光通信的关键技术之一。本文主要针对单光子探测的核心器件雪崩光电二极管APD和光电倍增管PMT,在制冷、光子计数、以及光子干涉方面进行了较为深入的研究,主要研究内容及结论如下：首先,对InGaAs/InP雪崩光电二极管的红外单光子探测系统的制冷装置进行了改进,该制冷系统通过四级半导体制冷片降低温度,结合真空装置减少热交换,可以将APD工作温度降低到-44.5摄氏度。利用该装置获得了InGaAs-　APD模块(型号：APD050A)的低温伏安特性,结果表明,在-40摄氏度时该APD的雪崩电压为28.5伏左右。其次,详细测量了光电倍增管(PMT,型号：CR105)的阴极和阳极伏安特性、以及渡越时间等重要参数,实验测得所用PMT的渡越时间为76.6ns左右。进一步应用光子计数方法获得了PMT的脉冲高度分布图(PHD),比较全面地揭示出噪声和光信号的幅度关系,对实现高精密的单光子探测具有重要的参考价值。进而,分析PHD图示结果,选取甄别电平,并通过大量计数统计后,获得了5pW极弱光的光子泊松分布图。在以上工作基础上,成功进行基于脉冲干涉的光学相干性测量的实验,应用反馈稳定型光纤马赫-曾德干涉仪(MZI),结合压电陶瓷相移器,利用光脉冲干涉的方法成功测量出激光的相干长度。该方案不仅可以测量高相干性激光,而且可以测量低相干性脉冲,同时也为进一步深入研究量子干涉打好了基础。