一种模拟单光子脉冲信号源的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟单光子脉冲源装置与方法，装置包括石英晶振、三个以上的低速泊松脉冲发生器以及多输入逻辑或门电路。方法包括以下步骤：1）生成低速泊松脉冲信号；2）生成模拟单光子脉冲信号等步骤。本发明专利技术与现有技术相比的有益效果是：本发明专利技术装置基于FPGA的可重构性质集成度高，组成简单，成本低，所用的逻辑门总数少，对CPU的要求低，本发明专利技术方法基于布尔网络模拟单光子脉冲信号源且利用FPGA并行处理的特点，实现泊松分布模型，具有高效、方便、信噪比高、稳定性好、成本低的优点，对单光子脉冲信号源的模拟程度接近真实情况的理想单光子脉冲信号源。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟单光子脉冲信号源的装置及方法
本专利技术设计属于随机信号源
，特别是设计一种模拟单光子脉冲信号源的装置与方法。
技术介绍
光子，是光的最小能量量子。单光子探测技术，是近些年刚刚起步的一种新式光电探测技术，其原理是利用基于新式光电效应的单光子探测器，对入射的单个光子进行探测和计数，以实现对极微弱目标信号的探测。在许光信号强度仅为几个光子能量级的新兴应用中，单光子探测探测计数可以一展身手。该技术已在生物光子学、医学影像、非破坏性材料检查、量子成像、量子通信等方面取得广泛应用。目前常用的单光子探测器有：光电倍增管（PMT）、雪崩二极管（APD），和超导单光子探测器。当单光子探测器探测到极微弱的光信号时，输出离散的随机单光子脉冲序列。通过对输出的离散单光子脉冲信号进行处理获取光信号携带的信息。由于单光子探测器非常昂贵精密，操作复杂，容易损坏，在将单光子探测器应用到光通信、生物医学成像、量子通信和成像领域，研发相关实验系统、原理样机和产品时，如能通过电子学的方法模拟单光子脉冲信号输出，用于测试系统和验证其他部分的功能，能极大的降低研发成本和提高研发速度。专利技术内容本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟单光子脉冲信号源的装置，其特征在于：包括石英晶振（1）、三个以上的低速泊松脉冲发生器（2）以及多输入逻辑或门电路；所述石英晶振（1）用于产生50M基准时钟信号，各脉冲发生器（2）为并联；所述各低速泊松脉冲发生器（2）的输出端分别与多输入逻辑或门电路的输入端相连；所述的多输入逻辑或门电路输出模拟单光子脉冲信号。

【技术特征摘要】
1.一种模拟单光子脉冲信号源的装置，其特征在于：包括石英晶振（1）、三个以上的低速泊松脉冲发生器（2）以及多输入逻辑或门电路；所述石英晶振（1）用于产生50M基准时钟信号，各脉冲发生器（2）为并联；所述各低速泊松脉冲发生器（2）的输出端分别与多输入逻辑或门电路的输入端相连；所述的多输入逻辑或门电路输出模拟单光子脉冲信号。2.根据权利要求1所述的模拟单光子脉冲信号源的装置，其特征在于：所述的低速泊松脉冲信号发生器（2）包括分频器（201）、布尔网络模块（202）、伯努利提取状态机（203）；所述的低速泊松脉冲信号发生器（2）的输入端输入50M基准时钟信号，然后同时输入分频器（201）和伯努利提取状态机（203）；所述的布尔网络模块（202）包括8个并行排列的异或环形振荡器（2021），所述异或环形振荡器（2021）的两端分别与分频器（201）和伯努利提取状态机（203）连接；所述的分频器输出两路25M分频时钟信号，其中一路同时输入布尔网络模块（202）内所有的异或环形振荡器（2021），另一路输入伯努利提取状态机（203）；所述布尔网络模块（202）内的异或环形振荡器（2021）输出的随机方波信号输入伯努利提取状态机（203）；所述的伯努利提取状态机（203）输出低速泊松脉冲信号。...

【专利技术属性】
技术研发人员：鄢秋荣，李子航，闫科利，肖轶平，胡杰，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36