雪崩光电二极管单光子探测器是一种具有超高灵敏度的光电探测器件,在远距离激光测距、激光成像和量子通信等领域有非常重要的应用。然而,由于雪崩光电二极管单光子探测器的雪崩点对工作温度高度敏感,因此在外场环境下工作时容易出现增益波动,继而导致单光子探测器输出信号的延时发生漂移,严重降低了探测器的时间稳定性,限制了其在高精度测量中的应用。针对雪崩光电二极管单光子探测器延时随温度漂移的问题,本文开展了时间高稳定的雪崩光电二极管单光子探测器研究:研制低时间抖动的雪崩光电二极管探测电路,提高单光子探测器时间精度;制冷雪崩光电二极管,使其处于恒定的工作温度,并通过微调偏置电压实时补偿延时漂移,稳定探测器输出延时,从而实现了时间高稳定的雪崩光电二极管单光子探测器。经过测试,单光子探测器的时间抖动达到56ps@FWHM,雪崩光电二极管的工作温度稳定在15℃,当环境温度从16℃变化到36℃,单光子探测器输出延时漂移小于±1ps,时间稳定度达到0.15ps@100s。并且,采用分段温控的方法扩展了单光子探测器稳定工作的温度范围,实现了-30℃~40℃的温度范围内的高稳定度的单光子探测。这项工作有望为野外环境和空间极端条件下的高精度高稳定度的单光子探测应用提供有效的解决方法。