[发明专利]双极性偏压的APD单光子探测系统

权利要求书

1.双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于包括有用于感应外来极弱光的雪崩光电管电路（1），所述雪崩光电管电路（1）两端并联有用于提供正负双极性高偏压的正负双极性偏压产生电路（2）和用于提供双极性门脉冲的双极性门脉冲产生电路（3），所述雪崩光电管电路（1）包括有串联连接的雪崩光电管D3和取样电阻R36，所述取样电阻R36两端连接有并联有用于取样隔离输出的第一传输线变压器电路（41），所述雪崩光电管电路（1）两端并联有经过容性噪声模拟后再取样输出的第二传输线变压器电路（42），所述第一传输线变压器电路（41）输出端与第二传输线变压器电路（42）输出端分别与用于噪声抵消的差分运放器（5）连接，所述差分运放器（5）输出端连接有用于雪崩鉴别的高速比较器电路（6）。

2.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述正负双极性偏压产生电路（2）为可提供正负双极性高压的外部可控电源。

3.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述双极性门脉冲产生电路（3）包括有顺次连接的时钟脉冲发生器（30）、微分电路（31）、用于在特定的比较阈值情况下输出正负双极性脉冲的高速比较器电路（32）、用于对比较后输出的两路脉冲的宽度分别进行压缩的脉冲压缩电路（33）、用于对两路压宿后脉冲的幅度进行放大的放大器电路（34）、以及用于将脉冲的基准电平钳位在零点位的钳位电路（35），经过钳位电路（35）钳位后的正负两路门脉冲加载在雪崩光电管电路（1）两端。

4.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述第一传输线变压器电路（41）包括有传输线变压器T2和电阻R37，所述传输线变压器T2初级绕组并联在电阻R36两端，所述电阻R37并联在传输线变压器T2次级绕组两端后其一端接地，另一端与差分运放器（5）一输入端连接。

5.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述第二传输线变压器电路（42）包括有用于噪声模拟的可调电容C19、电阻R26、传输线变压器T1、以及电阻R27,所述可调电容C19与电阻R26串联连接后并联在雪崩光电管电路（1）两端，所述传输线变压器T1初级绕组并联在电阻R26两端，所述电阻R24并联在传输线变压器T1次级绕组两端后其一端接地，另一端与差分运放器（5）另一输入端连接。

6.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述差分运放器（5）采用的型号是AD8351。

7.根据权利要求1所述的双极性偏压的APD单光子探测系统，其特征在于所述高速比较器电路（6）采用高速比较器AD96685BR。