一种GHz探测器雪崩信号提取系统技术方案

一种GHz探测器雪崩信号提取系统，包括雪崩二极管、门脉冲信号发生器以及偏置电压单元，所述雪崩二极管的阳极分为两路连接，一路通过连接电阻R2接地，另一路通过滤波器连接一功分器，所述功分器的两路输出端，分别输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器，所述减法器输出端通过连接放大器输出雪崩信号。与现有技术相比，本实用新型专利技术利用了尖峰噪声频谱与雪崩信号频谱的差异性，通过滤波器滤除部分无规则尖峰噪声，处理后的信号再经由功分器、减法器和放大器处理，再次抑制了周期性尖峰噪声，该方案能够显著地抑制尖峰噪声。提高了雪崩信号探测的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种GHz探测器雪崩信号提取系统
本技术涉及光信号探测
，特别涉及一种GHz探测器雪崩信号提取系统。
技术介绍
在GHz近红外单光子探测器中，提取雪崩信号有多种方法，如图1所示，为其中一种常见的探测系统电路原理。该电路的工作流程为：①偏置电压通过电阻R1加载在雪崩光电二极管(APD)阴极上，门脉冲信号通过电容C1加载在APD阴极上；②雪崩信号及尖峰噪声由APD阳极，经过采样电阻R2输出；③输出的信号经功分器分成两个大小相等的信号，一路信号不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器；④输入到减法器中的两个信号相减，尖峰噪声被抑制，雪崩信号可以提取出来；⑤提取出来的雪崩信号幅度较低，需要经过放大器放大后再输出给后续处理电路。由于在雪崩信号生成、探测过程中，会出现些许不规则的噪声信号，而上述的电路探测过程只能抑制规则的周期噪声信号，因此，不规则的噪声信号依然会影响雪崩信号的探测效果。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种GHz探测器雪崩信号提取系统，以解决现有技术中由于在雪崩信号生成、探测过程中，会出现些许不规则的噪声信号，而上述的电路探测过程只能抑制规则的周期噪声信号，因此，不规则的噪声信号依然会影响雪崩信号的探测效果的技术性缺陷。本技术的技术方案是这样实现的：一种GHz探测器雪崩信号提取系统，包括雪崩二极管、门脉冲信号发生器以及偏置电压单元，所述门脉冲信号发生器通过电容C1加载在雪崩二极管的阴极，所述偏置电压单元通过电阻R1加载在雪崩二极管的阴极，所述雪崩二极管的阳极分为两路连接，一路通过连接电阻R2接地，另一路通过滤波器连接一功分器，所述功分器的两路输出端，分别输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器，所述减法器输出端通过连接放大器输出雪崩信号。优选地，所述滤波器采用LFCN-630D+型号。优选地，所述功分器采用PD-0030SM型号。优选地，所述减法器采用TC1-1-13M-23+型号。优选地，所述放大器采用THS4303型号。与现有技术相比，本技术有以下有益效果：本技术的GHz探测器雪崩信号提取系统，该系统电路利用了尖峰噪声频谱与雪崩信号频谱的差异性，通过滤波器滤除部分无规则尖峰噪声，处理后的信号再经由功分器、减法器和放大器处理，再次抑制了周期性尖峰噪声，与原有的雪崩信号处理方法相比，该方案能够显著地抑制尖峰噪声。提高了雪崩信号探测的效率。附图说明图1为现有技术中雪崩信号提取系统的原理图；图2为本技术GHz探测器雪崩信号提取系统的原理图。图中：雪崩二极管100，门脉冲信号发生器200，偏置电压单元300，滤波器400，功分器500，减法器600，放大器700。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术进行清楚、完整地描述。如图2所示，一种GHz探测器雪崩信号提取系统，包括雪崩二极管100、门脉冲信号发生器200以及偏置电压单元300，所述门脉冲信号发生器200通过电容C1加载在雪崩二极管100的阴极，所述偏置电压单元300通过电阻R1加载在雪崩二极管100的阴极，所述雪崩二极管100的阳极分为两路连接，一路通过连接电阻R2接地，另一路通过滤波器400连接一功分器500，所述功分器500的两路输出端，分别输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器600，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器600，所述减法器600输出端通过连接放大器700输出雪崩信号。该电路的工作流程为：①偏置电压通过电阻R1加载在雪崩光电二极管(APD)阴极上，门脉冲信号通过电容C1加载在APD阴极上；②雪崩信号及尖峰噪声由APD阳极，经过采样电阻R2输出；③输出的信号先经过滤波器滤除部分尖峰噪声，再经过功分器，输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器；④输入到减法器的两个信号相减后，尖峰噪声被抑制，提取出来的雪崩信号经过放大器放大后再输出给后续处理电路。现有技术中的噪声抑制可以达到30db，通过本方案，选择合适的滤波器，噪声抑制可以在原有的基础上增加20～30db，有利于雪崩信号的提取。所述滤波器采用LFCN-630D+型号；所述功分器采用PD-0030SM型号；所述减法器采用TC1-1-13M-23+型号；所述放大器采用THS4303型号。综合本技术的结构可知，本技术的GHz探测器雪崩信号提取系统，该系统电路利用了尖峰噪声频谱与雪崩信号频谱的差异性，通过滤波器滤除部分无规则尖峰噪声，处理后的信号再经由功分器、减法器和放大器处理，再次抑制了周期性尖峰噪声，与原有的雪崩信号处理方法相比，该方案能够显著地抑制尖峰噪声。提高了雪崩信号探测的效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种GHz探测器雪崩信号提取系统，包括雪崩二极管、门脉冲信号发生器以及偏置电压单元，所述门脉冲信号发生器通过电容C1加载在雪崩二极管的阴极，所述偏置电压单元通过电阻R1加载在雪崩二极管的阴极，其特征在于：所述雪崩二极管的阳极分为两路连接，一路通过连接电阻R2接地，另一路通过滤波器连接一功分器，所述功分器的两路输出端，分别输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器，所述减法器输出端通过连接放大器输出雪崩信号。

【技术特征摘要】
1.一种GHz探测器雪崩信号提取系统，包括雪崩二极管、门脉冲信号发生器以及偏置电压单元，所述门脉冲信号发生器通过电容C1加载在雪崩二极管的阴极，所述偏置电压单元通过电阻R1加载在雪崩二极管的阴极，其特征在于：所述雪崩二极管的阳极分为两路连接，一路通过连接电阻R2接地，另一路通过滤波器连接一功分器，所述功分器的两路输出端，分别输出两路大小相等、相位相同的信号，其中一路不经过延时直接输入到减法器，另一路信号经过一个周期的延时后输入到减法器，所述减法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛祥，
申请(专利权)人：浙江九州量子信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33