近年来,随着量子通信的不断发展,作为其中关键技术的单光子探测技术,也变得逐渐重要起来。而且单光子探测还可以用于天文、生物和物理等领域,如量子计算、激光测距和天文学应用中的微弱成像等。用于单光子探测的器件有很多种,光电倍增管,超导单光子探测器、雪崩光电二极管等。在这些器件中,InGaAs/InP单光子雪崩二极管由于其在光子探测过程中的高性能、稳定性等优势已经成为在近红外通讯波段应用最广泛的固体探测器件。随着单光子探测技术在各个领域的实际应用增多,如何提高单光子探测器的探测性能,降低其噪声已经成为很多实验室的热门研究课题。本章主要介绍了本人在北京邮电大学量子通信实验室对量子通信的关键技术的研究。主要是对基于InGaAs/InP单光子雪崩二极管单光子探测的理论分析和实验进展,以及基于单光子探测噪声产生真随机数实验进展。绪论主要介绍了量子通信的背景及单光子探测器基本概况,对于常见的单光子探测器件进行了简单的介绍。第二部分则从InGaAs/InP单光子雪崩二极管(SPAD)的层结构开始详细分析了它的工作原理和探测过程,并介绍了SPAD的重要参数和三种雪崩猝灭电路。第三部分主要是本人研究的基于InGaAs/InP单光子雪崩二极管单光子探测,对其中的雪崩抑制电路进行了改进,降低了单光子探测过程中的噪声。并使用FPGA的方法对影响探测器性能的后脉冲进行了探测。最后一部分对单光子探测过程中的噪声及实验结果进行公式推导与分析；最后提出一种基于单光子探测器暗计数的真随机数发生器。