[发明专利]一种用于光外差探测的光电检测电路

说明书

本发明公布了一种用于光外差探测的光电检测电路，该光电检测电路包括：光电转换二极管、跨阻放大电路、一阶RC低通滤波电路，同相比例运算放大电路和级间反馈电路。光电转换二极管将光信号转换为电流信号，并将电流信号输出到跨阻放大电路运放的反相输入端，同相输入端接地，跨阻放大电路的输出接一阶RC低通滤波电路，一阶RC低通滤波电路接同相比例运放电路的同相输入端，级间反馈电路从同相比例运放电路的输出端接电阻，再从电阻另一端反馈到跨阻放大电路的输入端，同相比例运放电路的反向输入端接电阻再接地。该光电检测电路可以实现对光外差探测信号的直流隔离与交流放大功能，从而有效提高光外差探测拍频信号对比度。

技术领域：

本发明涉及光外差探测电路技术领域，具体涉及一种用于光外差探测的光电检测电路。

背景技术：

随着光探测技术的快速发展，光探测在测距、测位移、测速等方面有了广泛的应用。光探测技术主要有两种：光直接探测和光外差探测。光直接探测方法简单，易于实现，但它不能获取信号的全部信息，信噪比低。光外差探测因为具有检测灵敏度高、可获得信号的全部信息、信噪比较高、适用于微弱信号探测、有良好的滤波性能，但光外差探测方法由于参考光与信号光功率相差较大，导致信号对比度偏低。典型声光移频器频移量测量装置中，包括DFB激光器、光纤隔离器、光纤分束器、光纤合束器、声光移频器、光纤衰减器和光电探测电路，其中的光电检测电路为了提高信号的对比度，通常采用降低参考光功率的方法，使其与信号光功率接近，但该方法会导致光电探测电路灵敏度的降低。

发明内容：

针对现有光外差探测的光电检测电路的不足，本发明提供了一种用于光外差探测的光电检测电路，可以在不降低光电探测电路灵敏度的条件下，通过对光外差探测信号的直流隔离和交流放大，实现参考光功率和信号光功率相差较大时光外差拍频信号对比度的提高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于光外差探测的光电检测电路，包括光电转换二极管D1、跨阻放大电路、一阶RC低通滤波电路，同相比例运算放大电路和级间反馈电路；所述光电转换二极管D1将光信号转换为电流信号，并将电流信号输出到跨阻放大电路中运放A1的反相输入端，同相输入端接地，电阻R₁一端接运放A1的输出端，另一端接运放A1的反向输入端；运放A1的输出接一阶RC低通滤波电路中的电阻R₂，电阻R₂接同相比例运放电路中运放A2的同相输入端，同相比例运放电路中运放A2的反向输入端接电阻R₄再接地，电阻R₃一端接运放A2的反向输入端，另一端接地，级间反馈电路中运放A2的输出端接到电阻R₅，电阻R₅的另一端反馈到跨阻放大电路中运放A1的反向输入端。

进一步的，所述光电转换二极管D1为PIN光电二极管。

进一步的，所述跨阻放大电路由运算放大器ADA4817和构成反馈回路的电阻实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过级间反馈电路将光电流信号的直流分量和交流分量分开，实现了直流交流增益的不同放大，实现参考光功率和信号光功率相差较大时光外差拍频信号对比度的提高。

附图说明

图1是本发明用于光外差探测的光电检测电路原理图；

图2是一种典型声光移频器频移量测量装置的原理简图；

图3是传统光电检测电路获得的外差拍频信号；

图4是本发明光电检测电路获得的外差拍频信号。

图中，1-DFB激光器，2-光纤隔离器，3-1×2光纤分束器，4-声光移频器，5-光纤衰减器，6-2×1光纤合束器，7-光电探测电路。

具体的实施方式