光子，是光的最小能量量子。单光子探测技术，是刚刚起步的一种新式光电探测技术，其原理是利用新式光电效应，可对入射的单个光子进行计数，以实现对极微弱目标信号的探测。
有专家认为，单光子探测技术能将现有的机载光电探测距离从几十公里提高到几千公里，势必带来机载目标探测系统的革命，极大地改变未来空天战场的作战方式。
单光子探测是一种极微弱光探测法，它所探测的光的光电流强度比光电检测器本身在室温下的热噪声水平（10-14W）还要低，用通常的直流检测方法不能把这种湮没在噪声中的信号提取出来。单光子计数方法利用弱光照射下光子探测器输出电信号自然离散的特点，采用脉冲甄别技术和数字计数技术把极其弱的信号识别并提取出来。
单光子探测技术是利用新式光电效应，可对入射的单个光子进行计数。入射的光子信号打到光电倍增器件上产生光电子，然后经过倍增系统倍增产生电脉冲信号，称为单光子脉冲。计数电路对这些脉冲的计数率随脉冲幅度大小的分布，脉冲幅度较小的脉冲是探测器噪声，其中主要是热噪声；脉冲幅度较大的是单光电子峰。Vh为鉴别电平，用它来把高于Vh的脉冲鉴别输出，以实现单光子计数。
单光子探测技术和模拟检测技术相比有如下优点：
（1）测量结果受光电探测器的漂移、系统增益变化以及其它不稳定因素的影响较小；
（2）消除了探测器的大部分热噪声的影响，大大提高了测量结果的信噪比；
（3）有比较宽的线性动态区；
（4）可输出数字信号，适合与计算机接口连接进行数字数据处理。
光子探测技术在高分辨率的光谱测量、非破坏性物质分析、高速现象检测、精密分析、大气测污、生物发光、放射探测、高能物理、天文测光、光时域反射、量子密钥分发系统等领域有着广泛的应用。目前，仅有美国、瑞士、中国实现了单光子探测器的批量生产。
军事
单光子探测技术能将现有的机载光电探测距离从几十公里提高到几千公里，势必带来机载目标探测系统的革命，极大地改变未来空天战场的作战方式，这种技术用于军事雷达可以探测隐形飞机。此外，配装单光子探测系统的作战飞机，由于对空目标探测距离极远，将使空中作战从目前的中距进一步扩为远距。如：配挂单光子超远程空空导弹，火力攻击距离可达到几百到几千公里之外。空中战争将从传统的几十公里的超视距作战变为间隔几千公里的非接触战争。利用空中平台或临近空间平台配装单光子探测系统，构建单光子探测网络，只需几部单光子探测系统就可实现对领空的全域覆盖。在此基础上用地面或空中远程导弹构建空中地面联合火力网，把单光子探测网络作为网络中心战的目标探测网络系统，可对任何位置(地面或空中)发射的导弹进行目标指引，有效攻击全球目标，实现“全球感知，全球打击”。
