[发明专利]一种低时间抖动的单光子探测器

权利要求书

1.一种低时间抖动的单光子探测器，包括：

用于将单光子信号转换为雪崩电信号的单光子信号探测模块(1)；

用于将所述雪崩电信号从所述单光子信号探测模块(1)输出的噪声中提取出来的雪崩信号提取模块(2)；

和用于将所述雪崩电信号转换成数字信号的雪崩信号处理模块(3)；

其特征在于：

所述单光子信号探测模块(1)包括工作在门控模式下的雪崩光电二极管APD；

所述雪崩信号处理模块(3)为限幅放大器(8)，所述限幅放大器(8)的输入端与雪崩信号提取模块(2)的输出端相连，所述限幅放大器(8)的工作带宽大于所述雪崩电信号的带宽；

所述限幅放大器(8)的输入信号门限值大于所述雪崩信号提取模块(2)输出信号中的本底噪声的幅度；

所述限幅放大器(8)将所述雪崩电信号转换成数字信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种低时间抖动的单光子探测器，其特征在于，在所述单光子信号探测模块(1)的雪崩光电二极管APD的两端反向加载直流电压V_A，所述直流电压V_A小于所述雪崩光电二极管的雪崩电压V_B；幅度为V_g的门控信号通过隔直电容C输入到所述雪崩光电二极管的阴极，所述V_g、V_A和V_B满足V_A+V_g>V_B，所述雪崩光电二极管的阳极为所述单光子信号探测模块(1)的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种低时间抖动的单光子探测器，其特征在于，所述门控信号为频率为f_g的正弦信号，所述雪崩信号提取模块(2)由中心频率分别为f_g、2f_g、3f_g的带阻滤波器(4)、(5)、(6)和低噪声射频小信号放大器(7)相互串联组成。

4.根据权利要求2所述的一种低时间抖动的单光子探测器，其特征在于，所述门控信号为正弦信号，所述雪崩信号提取模块(2)包括串联的低通滤波器和低噪声射频小信号放大器，所述低通滤波器的截止频率小于所述门控信号的频率且大于所述雪崩电信号的带宽。