[实用新型]一种基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器

权利要求书

1.一种基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于：包括雪崩光电二极管、直流偏置电压产生电路单元、正弦门脉冲产生电路单元、滤波放大整形电路单元、温度控制电路单元以及FPGA电路单元，所述雪崩光电二极管的反向端分别连接直流偏置电压产生电路单元以及通过一电容连接正弦门脉冲产生电路单元，所述雪崩光电二极管的正向端通过一电容连接滤波放大整形电路单元并通过一电阻接地，所述直流偏置电压产生电路单元、正弦门脉冲产生电路单元、滤波放大整形电路单元以及温度控制电路单元均与FPGA电路单元相连。

2.如权利要求1所述的基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于，所述正弦门脉冲产生电路单元包括依次连接的时钟选择器、延迟芯片、锁相环RF开关、衰减器以及射频放大器，所述时钟选择器的输入端可连接外部参考时钟信号或者内部参考时钟信号，所述射频放大器输出端通过电容C1连接雪崩光电二极管的反向端。

3.如权利要求1或2所述的基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于，所述滤波放大整形电路单元包括低通滤波器、运算放大器、比较器、DAC、D触发器以及延时芯片，所述低通滤波器依次连接运算放大器以及比较器的一个输入端，所述DAC的输入端连接FPGA电路单元，DAC的输出端连接比较器的另一个输入端，所述比较器的输出端连接D触发器的时钟输入端，所述D触发器的输出端通过延时芯片连接自身的复位端。

4.如权利要求3所述的基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于，所述滤波放大整形电路单元包括两级低通滤波器以及两级运算放大器，所述两级低通滤波器分别连接在两级运算放大器的两端，其中后端的低通滤波器连接比较器。

5.如权利要求4所述的基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于，所述温度控制电路单元包括一温度控制芯片、热敏电阻、半导体制冷器、电阻网络以及DAC，所述温度控制芯片包括第一放大器Chop1与第二放大器Chop2，所述热敏电阻、半导体制冷器内置在雪崩光电二极管的封装中，所述热敏电阻经过电阻网络连接第一放大器Chop1；所述FPGA电路单元控制连接DAC，所述DAC连接第二放大器Chop2；第二放大器Chop2和外围电阻、电容组成的PID网络。

6.如权利要求5所述的基于高频正弦门脉冲模式的单光子探测器，其特征在于，所述电阻网络包括电阻R1、电阻R2以及电阻R3，所述外围电阻、电容分别为电阻R4、电阻R5、电阻R6以及电容C1、电容C2、电容C3。