一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，属于激光雷达技术领域。本发明专利技术系统包括光学多路器、N个探测通道、N个延时模块、移位寄存器、计数电路；依据时分复用机制，将时间轴划分为多个独立时隙，在不同的时隙内，将入射信号光按照预设顺序输入不同的探测通道，实现零死时间单光子计数。本发明专利技术不仅解决了传统单光子探测器存在的死时间问题，还通过多参数脉冲甄别技术，有效区分光子计数脉冲和暗电流脉冲，显著提高了系统的信噪比，为激光雷达、量子通信等需要高灵敏度探测的应用场景提供了可靠的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光雷达，尤其涉及一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统。

技术介绍

1、在激光雷达
，单光子探测器(single-photon detector，spd)因其极高的灵敏度被广泛应用于弱光探测场景，例如远距离激光测距、三维成像和量子通信。spd主要包括光电倍增管(photomultiplier,pmt)、盖革模式雪崩光电二极管(geiger modeavalanche photon diode,gm-apd)和超导纳米线单光子探测器(superconductingnanowire single-photon detector,snspd)等。其中，gm-apd是工作在盖革模式下的apd，高于击穿电压的条件下操作，以实现极高的内部增益，能够探测单光子级别的信号。然而，传统gm-apd存在一个显著的缺点，即“死时间”问题。当gm-apd探测到单个光子后，内部雪崩效应引发大量载流子，同时结电容与读出电路需经历放电和复位过程。在此期间，探测器无法对后续光子产生有效响应，形成短暂的探测时间盲区，即死时间。该时间窗口的存在限制了探测器的最大计数率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，所述系统依据时分复用机制，将时间轴划分为多个独立时隙，在不同的时隙内，将入射信号光按照预设时序输入不同的探测通道，实现零死时间单光子计数。

2.如权利要求1所述的一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，所述系统，包括：光学多路器、N个探测通道、N个延时模块、移位寄存器、计数电路；

3.如权利要求2所述的一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，探测通道的个数N由下式确定：

4.如权利要求3所述的一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，所述延时模块的延时量t...

【技术特征摘要】

1.一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，所述系统依据时分复用机制，将时间轴划分为多个独立时隙，在不同的时隙内，将入射信号光按照预设时序输入不同的探测通道，实现零死时间单光子计数。

2.如权利要求1所述的一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，所述系统，包括：光学多路器、n个探测通道、n个延时模块、移位寄存器、计数电路；

3.如权利要求2所述的一种基于时分复用的零死时间单光子计数系统，其特征在于，探测通道的个数n由下式确定：

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【专利技术属性】
技术研发人员：丰镜苔，曾小华，黄炎铭，张洪铭，付永启，廖小军，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：