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一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器制造技术

技术编号:40546109 阅读:25 留言:0更新日期:2024-03-05 19:03
本发明专利技术公开了一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,包括屏蔽外壳和设置在控制电路板上的平衡控制单元、两路跨阻放大电路、两路可编程增益放大电路、两个模拟数字转换器、模拟减法器和低通滤波器,平衡控制单元接入两个模拟数字转换器,两个模拟数字转换器分别接入一路可编程增益放大电路,两路跨阻放大电路的输出端与模拟减法器的输入端并接,模拟减法器的输出端连接至低通滤波器的输入端;在不改变光路和光器件的基础上对探测器改进,实现了光路的自平衡控制,避免由于非平衡带来的过噪声对连续变量量子密钥分发系统性能造成负面影响;同时可以实现探测器的自动增益控制,避免大信号工况导致的探测器输出饱和,提高小信号工况下的探测信噪比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,属于量子信息。


技术介绍

1、在连续变量量子保密通信系统中,平衡零差探测器(balanced homodynedetectors,bhd)负责从光场中提取出信息,其光电转换性能直接决定了系统的性能表现;平衡零差探测器目前在连续变量量子密钥分发系统、连续变量量子直接通信、微弱信号检测、量子随机数发生器等领域扮演了不可或缺的角色;为了满足这些领域的发展而带来的日益提高的需求,bhd需要不断推陈出新,提高探测性能。

2、近二十多年来,国内外的科研团队在bhd的设计研发上取得了一系列进展;他们的工作为平衡零差探测器的发展奠定了坚实的基础,但遗憾的是目前的探测器没有自平衡的功能,无法应对实际光路的非平衡带来的共模噪声问题,为了尽可能减少光路的不一致带来的影响,目前有以下两种解决方法:(1)对大量的光电二极管逐一进行灵敏度的测试,挑选出性能最接近的两支二极管投入使用,但这种方法将消耗大量的人力和物力,即便如此也无法完全规避器件差异性的问题,而且,该方案并不能解决光器件和光路的非对称问题。(2)通过在bs与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述探测器包括屏蔽外壳(1)和控制电路板(2),所述屏蔽外壳(1)的外侧分别设置有输入接口和输出接口,所述控制电路板(2)置于所述屏蔽外壳(1)内,所述控制电路板(2)上设置有平衡控制单元(9)、模拟减法器(7)、低通滤波器(8)、两路放大电路和两个模拟数字转换器(6);

2.根据权利要求1所述的一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述跨阻放大器(4)包括高速运算放大器及外围无源器件,所述高速运算放大器设置有同相输入端口、反相输入端口、反馈端口、输出端口、正极电源端口和负极电源端口;>

3.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述探测器包括屏蔽外壳(1)和控制电路板(2),所述屏蔽外壳(1)的外侧分别设置有输入接口和输出接口,所述控制电路板(2)置于所述屏蔽外壳(1)内,所述控制电路板(2)上设置有平衡控制单元(9)、模拟减法器(7)、低通滤波器(8)、两路放大电路和两个模拟数字转换器(6);

2.根据权利要求1所述的一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述跨阻放大器(4)包括高速运算放大器及外围无源器件,所述高速运算放大器设置有同相输入端口、反相输入端口、反馈端口、输出端口、正极电源端口和负极电源端口;

3.根据权利要求2所述的一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述可编程增益放大器(5)设置有同相输入端口,反相输入端口,同相输出端口和反相输出端口;

4.根据权利要求3所述的一种自适应平衡的高带宽平衡零差探测器,其特征在于,所述低通滤波器(8)包括第七电容、第八电容和第九电容,所述第七电容、所述第八电容和所述第九电容依次串接,所述第七电容和所述第九电容的另一端分别接地,所述第七电容和所述第八电容的连接线路分别与所述可编...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭进业余昊曹正文柴庚李强陈欣蕾梁可心
申请(专利权)人:西北大学
类型:发明
国别省市:

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