一种APD高信噪比增益自动选择控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的是一种APD高信噪比增益自动选择控制装置和方法。所述装置包括DC/DC升压单元1、电压控制单元2、雪崩光电二极管APD 3、温度传感器4、电压采样单元5、APD信号转换单元6、信号采集单元7、FPGA 8，所述方法为利用双频激光干涉测量信号的频率特征自动进行APD高信噪比的增益选取，使用温度传感器采集温度、根据APD的偏压温度特性实时稳定该APD增益。本发明专利技术可用于双频激光干涉测量的光电探测部分中APD的高信噪比增益选取与稳定控制，可自动适应不同APD的工作特性、稳定提供高信噪比的光电转换信号，充分发挥APD的工作性能，从而获取稳定准确的光信号。

【技术实现步骤摘要】
一种APD高信噪比增益自动选择控制装置和方法(一)
本专利技术涉及的是一种APD高信噪比增益自动选择控制装置和方法，可用于双频激光干涉测量中APD的高信噪比增益选取、自适应增益调节与实时增益稳定，属于光学和电子工程
(二)
技术介绍
雪崩光电二极管APD具有很高的雪崩增益效应，可以有效提高对光信号检测的灵敏度、反应速度和信号带宽，在光探测技术中得到广泛应用。APD在工作时需要一个较高的反向偏压，这个反向偏压决定了APD的增益与工作性能。APD的增益偏压曲线受温度影响明显，不同温度下的偏压对应的增益显著不同。而由于APD器件的饱和输出电流限制以及APD器件的增益大小对于器件本身暗电流等因素的影响，增益并不是越高越合适。对于不同的输入信号，不同增益下的APD进行光电转换时输出信号的信噪比也会有显著不同，在实际使用中需要找到一个信噪比合适的增益。选取APD的高信噪比的增益，并根据环境实时稳定该增益，对于充分发挥APD器件的性能具有重要意义。在当前的双频激光干涉测量中，双频激光干涉仪的APD的增益电压通常由硬件设置为固定值加硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种APD高信噪比增益自动选择控制装置，其特征在于：它由DC/DC升压单元1、电压控制单元2、雪崩光电二极管APD 3、温度传感器4、电压采样单元5、APD信号转换单元6、信号采集单元7、FPGA单元8组成。/n所述装置中FPGA单元8连接电压控制单元2调节DC/DC升压单元1输出的增益偏置电压；/n所述装置中FPGA单元8连接电压采样单元5记录当前电压增益偏置电压；/n所述装置中FPGA单元8连接温度传感器4采集当前温度；/n所述装置中DC/DC升压单元1提供增益偏置电压驱动APD 3；/n所述装置中APD 3连接APD信号转换单元6将光信号转换为电信号；/n所述装置中信号采集单元7采集...

【技术特征摘要】
1.一种APD高信噪比增益自动选择控制装置，其特征在于：它由DC/DC升压单元1、电压控制单元2、雪崩光电二极管APD3、温度传感器4、电压采样单元5、APD信号转换单元6、信号采集单元7、FPGA单元8组成。
所述装置中FPGA单元8连接电压控制单元2调节DC/DC升压单元1输出的增益偏置电压；
所述装置中FPGA单元8连接电压采样单元5记录当前电压增益偏置电压；
所述装置中FPGA单元8连接温度传感器4采集当前温度；
所述装置中DC/DC升压单元1提供增益偏置电压驱动APD3；
所述装置中APD3连接APD信号转换单元6将光信号转换为电信号；
所述装置中信号采集单元7采集电信号送入FPGA单元；
所述装置中FPGA单元8用于系统控制和数据计算。


2.根据权利要求1所述的APD的高信噪比增益自动选择控制装置中所采用的DC/DC升压单元1，其特征是：所述单元由通常的DC/DC升压芯片和相应的升压电路组成，提供满足APD增益电压范围的偏置电压，其输出电压由参考电压端和输出电压反馈电路控制。


3.根据权利要求1所述的APD的高信噪比增益自动选择控制装置中所采用的电压控制单元2，其特征是：所述单元由使用DAC输出控制电压到DC/DC升压单元的反馈电路中，使DC/DC升压单元1输出电压受DAC控制，电压调节的最小步长受DAC分辨率影响。


4.根据权利要求1所述的APD的高信噪比增益自动选择控制装置中所采用的APD信号转换单元6，其特征是：转换、调理信号，用于满足信号采集单元的采集需求。


5.根据权利要求1所述的APD的高信噪比增益自动选择控制装置中所采用的FPGA单...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊显名，张志成，张文涛，杜浩，曾启林，徐韶华，张玉婷，赵正义，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45