【技术实现步骤摘要】
一种高速单光子探测器单片集成电路
本专利技术涉及量子通信、单光子探测、集成电路
,尤其涉及一种高速单光子探测器单片集成电路。
技术介绍
高速单光子探测器是进行超弱光探测的主要工具,在众多领域有着广泛的应用。高速单光子探测器工作的基本原理是:对单光子雪崩光电二极管(SPAD)施加高速门控信号,只有门控信号到达时,SPAD处于工作状态。此时,有光子入射即会引起SPAD响应,产生微弱雪崩信号,湮没在高速门控信号经过SPAD后产生的容性响应信号中。后端雪崩信号提取电路将容性响应信号滤除,同时将SPAD产生的微弱雪崩信号放大提取出来,经过甄别后输出探测信号。现有高速单光子探测器多采用分立的器件如滤波器,放大器设计,外形尺寸大,成本高,配置复杂,同时电路各项寄生参数较大,影响探测器性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高速单光子探测器单片集成电路,可以极大地提高高速单光子探测器的集成度,降低高速单光子探测器的各项寄生参数和配置难度,降低探测器成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:(与权利要求相对应)。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出,通过高速单光子探测器单片集成电路提取高速雪崩信号,一方面取电路体积小,配置简单,极大提高整个探测系统的集成度;另一方面,电路集成度高,寄生参数小,极大的抑制了后脉冲概率。此外提取电路对容性响应信号抑制高,雪崩信号放大增益大,提高雪崩信号的信噪比,降低其甄别难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些 ...
【技术保护点】
一种高速单光子探测器单片集成电路,其特征在于,包括:依次连接的第一低通滤波器F1、第一低噪声放大器A1、第二低噪声放大器A2与第二低通滤波器F2;其中:雪崩信号和高频容性响应信号的混合信号经输入端口(1)接入高速雪崩信号提取芯片,第一低通滤波器F1对混合信号中的高频容性响应型号进行初步抑制,其输出信号接入依次连接的第一低噪声放大器A1与第二低噪声放大器A2进行放大,第一低噪声放大器A1通过第一输入配置端(3)和第一输出配置端(2)进行配置,低噪声放大器A2通过第二输入配置端(5)和第二输出配置端(4)进行配置,经过第一低噪声放大器A1与第二低噪声放大器A2放大后的信号再接入第二低通滤波器F2,由第二低通滤波器F2将放大后的信号中的高频容性响应信号再一次抑制,最后从输出端口(6)输出放大后的雪崩信号。
【技术特征摘要】
1.一种高速单光子探测器单片集成电路,其特征在于,包括:依次连接的第一低通滤波器F1、第一低噪声放大器A1、第二低噪声放大器A2与第二低通滤波器F2;其中:雪崩信号和高频容性响应信号的混合信号经输入端口(1)接入高速雪崩信号提取芯片,第一低通滤波器F1对混合信号中的高频容性响应型号进行初步抑制,其输出信号接入依次连接的第一低噪声放大器A1与第二低噪声放大器A2进行放大,第一低噪声放大器A1通过第一输入配置端(3)和第一输出配置端(2)进行配置,低噪声放大器A2通过第二输入配置端(5)和第二输出配置端(4)进行配置,经过第一低噪声放大器A1与第二低噪声放大器A2放大后的信号再接入第二低通滤波器F2,由第二低通滤波器F2将放大后的信号中的高频容性响应信号再一次抑制,最后从输出端口(6)输出放大后的雪崩信号。2.根据权利要求1所述的一种高速单光子探测器单片集成电路,其特征在于,所述第一低通滤波器F1与第二低通滤波器F2具有相同的结构,均包括:电感L1~L5以及电容C1~C5;其中:电感L1~L5依次连接,信号从电感L1的一端输入,从电感L5的一端输出;电容C1与电感L1并联,电容C6与电感L5并联;电容C2、C3、C4与C5的一端连接在一起后接地,电容C2另一端连接电感L1与L2连接点,电容C3另一端连接电感L2与L3连接点,电容C4另一端连接电感L3与L4连接点,电容C5另一端连接电感L4与L5连接点。3.根据权利要求1所述的一种高速单光子探测器单片集成电路,其特征在于,所述第一低噪声放大器A1与第二低噪声放大器A2联在一起,结构完全相同,均包括:...
【专利技术属性】
技术研发人员:张军,蒋文浩,潘建伟,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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