一种APD单光子探测器电路及雪崩信号甄别方法技术

本发明专利技术公开了一种APD单光子探测器电路及雪崩信号甄别方法，该电路包括直流偏置电压单元、门控脉冲发生器以及雪崩光电二极管APD，直流偏置电压单元通过第一电阻R1与雪崩光电二极管APD的阴极相连；门控脉冲发生器通过第一电容C与雪崩光电二极管APD的阴极相连；雪崩光电二极管APD的阳极通过第二电阻R2接地；雪崩光电二极管APD的阳极还依次连接有高速过零比较器和电平测量比较电路，电平测量比较电路包括检测模块，判决模块，以及信号生成模块。本发明专利技术电路结构简单，无需对脉冲进行分离，有利于降低实现的成本，提高检测速度和效率；本发明专利技术方法具有雪崩信号甄别能力强，准确率较高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种APD单光子探测器电路及雪崩信号甄别方法
本专利技术涉及单光子探测
，特别的涉及一种APD单光子探测器电路及雪崩信号甄别方法。
技术介绍
单光子级别的光信号探测属于微弱光探测领域，在量子通信、激光测距、生物医学和光谱探测等多个领域有着重要的应用。目前能探测到单光子信号的器件主要有光电倍增管（PMT）和APP。PMT具有体积大，驱动电压高，增益低，不易集成等缺点，而APD正好具有与之相反的特性。因此，单光子探测器件核心器件主要采用APD。检测信号时，APD工作在盖革模式，其内部耗尽层产生一个很强大的电场，当有光子进入电场时，将产生电子空穴对，电荷在强电场的加速下撞击产生新的电荷空穴对，于是光生电子成倍增加，产生雪崩效应，APD就可以输出足以检测到的宏观电流。然而雪崩现象如果一直持续，将会产生越来越大的电流导致APD被击穿，另外雪崩过程如果不能尽快停止将无法进行下一次探测，从而影响探测效率。所以在探测到单光子后，需要使APD快速退出盖革模式，让雪崩现象尽快“淬灭”，并“重置”至盖革模式下，以便进行下一次探测。目前通常使用高速门控信号驱动APD进行快速“淬灭-重置”。然而由于AP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种APD单光子探测器电路，包括直流偏置电压单元、门控脉冲发生器以及雪崩光电二极管APD，所述直流偏置电压单元通过第一电阻R1与所述雪崩光电二极管APD的阴极相连；所述门控脉冲发生器通过第一电容C与所述雪崩光电二极管APD的阴极相连；所述雪崩光电二极管APD的阳极通过第二电阻R2接地；其特征在于，所述雪崩光电二极管APD的阳极还依次连接有高速过零比较器和电平测量比较电路，所述电平测量比较电路包括用于检测高电平的脉宽大小的检测模块，用于将检测的脉宽大小与设定脉宽进行比较的判决模块，以及根据所述判决模块的判决结果产生甄别结论信号的信号生成模块。

【技术特征摘要】
1.一种APD单光子探测器电路，包括直流偏置电压单元、门控脉冲发生器以及雪崩光电二极管APD，所述直流偏置电压单元通过第一电阻R1与所述雪崩光电二极管APD的阴极相连；所述门控脉冲发生器通过第一电容C与所述雪崩光电二极管APD的阴极相连；所述雪崩光电二极管APD的阳极通过第二电阻R2接地；其特征在于，所述雪崩光电二极管APD的阳极还依次连接有高速过零比较器和电平测量比较电路，所述电平测量比较电路包括用于检测高电平的脉宽大小的检测模块，用于将检测的脉宽大小与设定脉宽进行比较的判决模块，以及根据所述判决模块的判决结果产生甄别结论信号的信号生成模块。2.如权利要求1所述的APD单光子探测器电路，其特征在于，所述门控脉冲发生器包括依次连接的锁相环和脉冲发生器，所述脉冲发生器的输出端连接至所述第一电容C。3.一种采用权利要求1所述的APD单光子探...

【专利技术属性】
技术研发人员：高家利，盘红霞，阎卫萍，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50