【技术实现步骤摘要】
一种可双模式工作的雪崩光电探测器
本专利技术属于传感器领域，涉及一种可双模式工作的雪崩光电探测器。
技术介绍
雪崩光电探测器是由雪崩光电二极管，及其配套的驱动和信号预处理电路组成的。雪崩光电二极管作为一种具有内增益的光电转换元件，特别适合对微弱光的探测，是光电检测、光学传感中的核心元件之一。根据其使用方式不同，雪崩光电二极管可工作于线性模式和盖革模式。雪崩光电二极管所处的模式决定了雪崩光电探测器所处的模式。在线性模式下，可以实现对光信号的线性转换，并且具有一定的内部增益，即为线性模式的雪崩光电探测器。在盖革模式下，其内部增益足够大，可以实现对单个光子能量的检测，即为盖格模式的雪崩光电探测器。本专利技术将雪崩光电二极管在线性模式与盖革模式下，不同的驱动和信号提取方式相结合，使得其可以在两种模式之间进行切换，以发挥其在不同工作模式下的优势与特点，适应不同的应用需求。现有技术方案，通常只能使雪崩光电二极管独立工作在线性或盖革模式，而不能在这两种模式之间进行切换。例如在输入光能量相对较强时，线性模式工作的雪崩...
【技术保护点】
1.一种可双模式工作的雪崩光电探测器，其特征在于：包括可调电阻器R1，雪崩光电二极管APD，取样电阻Rs，低噪声放大器，多路开关1，线性放大器，计数器，信号处理器，数-模转换器，以及多路开关2；/nAPD通过可调电阻器R1被偏置高压反向偏置，然后通过取样电阻Rs接到地端；/n通过取样电阻Rs，APD探测光子得到的电流信号，被转化为电压信号后，输入低噪声放大器；低噪声放大器提供一定的增益，提高信噪比和后端驱动能力，以免APD输出信号在后续处理中被引入的噪声淹没，便于后续处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种可双模式工作的雪崩光电探测器，其特征在于：包括可调电阻器R1，雪崩光电二极管APD，取样电阻Rs，低噪声放大器，多路开关1，线性放大器，计数器，信号处理器，数-模转换器，以及多路开关2；
APD通过可调电阻器R1被偏置高压反向偏置，然后通过取样电阻Rs接到地端；
通过取样电阻Rs，APD探测光子得到的电流信号，被转化为电压信号后，输入低噪声放大器；低噪声放大器提供一定的增益，提高信噪比和后端驱动能力，以免APD输出信号在后续处理中被引入的噪声淹没，便于后续处理。
2.根据权利要求1所述的一种可双模式工作的雪崩光电探测器，其特征在于：所述雪崩光电探测器的模式设定为线性模式时，首先调节R1到较小值，即1k欧姆～100k欧姆，此时R1仅起限流作用，绝大部分偏置电压分配在APD上；其次，调整偏置高压，使此时APD上的反偏电压大于其开启电压Vth且小于其击穿电压Vbr，即让APD工作在线性增益区；然后，多路开关1和2都选择“线性通道”；从APD出来的信号经过低噪声放大之后，就进入线性放大器；线性放大器的增益需要根据后端接口的要求进行调节；后端通常是模-数转换器或数据采集卡，根据其输入信号适用范围，对线性放大器的增益进行调节，以获得良好匹配；线性放大后的信号，经过多路开关2送入输出端Vout。
3.根据权利要求1所述的一种可双模式工作的雪崩光电探测器，其特征在于：所述雪崩光电探测器的模式设定为盖革模式时，首先将R1调节到较大值，即500k欧姆～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玺，马勇，刘涛，黎淼，刘艺，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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