本实用新型专利技术公开了一种高频正弦门控信号生成装置，涉及信号探测领域，所述高频正弦门控信号生成装置包括依次电连接的时钟发生器、第一锁相环、第二锁相环、FPGA、滤波器、可调衰减器、放大器、耦合器；所述FPGA包含高速通信接口，通过所述FPGA的高速通信接口与所述滤波器电连接。本申请的正弦门控信号生成装置能够生成用于正弦波门控单光子探测器的频率较高的正弦门控信号。正弦门控信号。正弦门控信号。
【技术实现步骤摘要】
一种高频正弦门控信号生成装置
[0001]本申请涉及信号探测领域，具体涉及一种高频正弦门控信号生成装置。
技术介绍
[0002]单光子探测器作为量子密钥分发系统中十分关键的设备，其指标参数直接决定了量子通信系统的性能，如通信速率、安全通信距离等。目前实际应用较多的是基于半导体材料的单光子探测器，在近红外波段使用的主要是基于InGaAs/InP的雪崩光电二极管。基于InGaAs/InP雪崩光电二极管的单光子探测器主要采用自由模式和门控模式，对于自由模式，其优点是单光子源可以在任意时刻到达探测器，但是其由于其死时间较长，使得其重复频率受限，只能工作在低速下，并且暗计数较大；为了克服单光子探测器的暗计数，量子密钥分发系统所需探测器基本都工作在门控模式下。目前，探测器的门控信号主要有两种，一种是正弦波门控，一种是方波门控；对于方波门控单光子探测器，由于尖峰噪声的频谱范围很宽，其噪声抑制技术难度较大，因此实际中采用的较少，现在普遍采用的是正弦波门控单光子探测器。现有用于正弦波门控单光子探测器的正弦门控信号频率一般较低，需要一种能够产生高频正弦门控信号的装置。
技术实现思路
[0003]本申请提供一种高频正弦门控信号生成装置，以解决现有技术中正弦波门控单光子探测器门控信号频率较低的问题。
[0004]本技术实施例的具体技术方案是：
[0005]一种高频正弦门控信号生成装置，其特征在于，包括依次电连接的时钟发生器、第一锁相环、第二锁相环、FPGA、滤波器、可调衰减器、放大器、耦合器；所述FPGA包含高速通信接口，通过所述FPGA的高速通信接口与所述滤波器电连接。
[0006]优选地，所述FPGA的高速通信接口为GTx接口。
[0007]优选地，所述耦合器的一个输出端连接于正弦波门控单光子探测器。
[0008]优选地，所述第一锁相环的倍频系数大于所述第二锁相环的倍频系数。
[0009]优选地，所述放大器为功率放大器。
[0010]优选地，所述功率放大器为两级功率放大器。
[0011]优选地，所述功率放大器为三级功率放大器。
[0012]由以上方案可知，本申请提供一种高频正弦门控信号生成装置，其中的高频正弦门控信号生成装置生成的正弦门控信号频率较高，稳定性较好。
[0013]参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
[0014]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本技术的理解，并不是具体限定本技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本技术。
[0015]图1为本申请高频正弦门控信号生成装置示意图。
具体实施方式
[0016]结合附图和本技术具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本技术的细节。但是，在此描述的本技术的具体实施方式，仅用于解释本技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本技术的限制。在本技术的教导下，技术人员可以构想基于本技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本技术的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0018]本申请提供一种高频正弦门控信号生成装置，图1为本申请的高频正弦门控信号生成装置示意图。参照图1所示，一种高频正弦门控信号生成装置，包括依次电连接的时钟发生器、第一锁相环、第二锁相环、FPGA、滤波器、可调衰减器、放大器、耦合器。
[0019]具体地，时钟发生器用于产生初步的数字时钟信号，该数字时钟信号频率较低，例如为100KHz；第一锁相环用于对时钟发生器产生的初步数字时钟信号进行倍频处理，得到第一倍频数字时钟信号；第二锁相环用于对第一倍频数字时钟信号再次进行倍频处理，得到第二倍频数字时钟信号；FPGA用于对第二倍频数字时钟信号进行处理得到占空比为40％-60％的高码率数字信号；滤波器用于滤除数字信号中的高频部分得到基频正弦信号；可调衰减器可以调整正弦信号的大小，用于输出经过功率调节后的正弦信号；放大器用于放大可调衰减器输出的正弦信号得到门控信号；耦合器用于功率分配，用于将一定功率的门控信号输出向单光子探测器。
[0020]第一锁相环的倍频系数大于第二锁相环的倍频系数，且第一锁相环与第二锁相环均为低抖动锁相环。在一种具体地实施例中，第一锁相环用于将100KHz的初步数字时钟信号倍频为10MHz的第一倍频数字时钟信号、第二锁相环用于将10MHz的第一倍频数字时钟信号再次倍频为100MHz/125MHz的第二倍频数字时钟信号，FPGA用于将100MHz/125MHz的第二倍频数字时钟信号处理为占空比为40％-60％的2.5Gbps码率信号，然后，通过滤波器滤波
得到1.25GHz的正弦信号。
[0021]上述FPGA包含高速通信接口，该高速通信接口可以设置为GTx接口，通过上述高速通信接口实现FPGA与滤波器的电连接。上述放大器设置为功率放大器，功率放大器的功率放大倍数为固定值，用于放大经上述可调衰减器调节后的正弦波门控信号的功率。上述耦合器的一个输出端连接于正弦波门控单光子探测器，耦合器输出的信号即为高频正弦门控信号；所述正弦波门控单光子探测器接收上述高频正弦门控信号，并用于量子密钥分发系统中进行单光子探测。
[0022]上述功率放大器可以为两级功率放大器或者三级功率放大器，两级功率放大器即两个功率放大器串联，三级功率放大器即三个功率放大器串联。两级功率放大器或者三级功率放大器与可调衰减器的输出端电连接。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高频正弦门控信号生成装置，其特征在于，包括依次电连接的时钟发生器、第一锁相环、第二锁相环、FPGA、滤波器、可调衰减器、放大器、耦合器；所述FPGA包含高速通信接口，通过所述FPGA的高速通信接口与所述滤波器电连接。2.根据权利要求1所述的高频正弦门控信号生成装置，其特征在于，所述FPGA的高速通信接口为GTx接口。3.根据权利要求1所述的高频正弦门控信号生成装置，其特征在于，所述耦合器的一个输出端连接于正弦波...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁留锋，周石磊，邵继虎，
申请(专利权)人：北京中创为南京量子通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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