[发明专利]一种硅波导电导检测电路

说明书

本发明公开了一种硅波导电导检测电路，包括前置相敏检测器、带通滤波器、后置相敏检测器、第一低通滤波器和第二低通滤波器，前置相敏检测器的第一输入端和第二输入端连接且其连接端为硅波导电导检测电路的输入端，前置相敏检测器的输出端和带通滤波器的输入端连接，带通滤波器的输出端和后置相敏检测器的输入端连接，后置相敏检测器的第一输出端和第一低通滤波器的输入端连接，后置相敏检测器的第二输出端和第二低通滤波器的输入端连接，第一低通滤波器的输出端为硅波导电导检测电路的第一输出端，第二低通滤波器的输出端为硅波导电导检测电路的第二输出端，前置相敏检测器包括第一开关、第二开关和跨阻放大器；优点是受到低频闪烁噪声影响小，分辨率较高。

技术领域

本发明涉及一种检测电路，尤其是涉及一种硅波导电导检测电路。

背景技术

光学器件波导电导的变化随着入射光功率的变化而改变，利用波导电导的变化实现光功率监测。无接触集成光子探头检测技术利用硅波导自身作为光功率监视器，达到无创光功率检测的目的。

现有的基于无接触光子探头检测技术实现的硅波导电导检测电路是采用传统的锁相放大结构来实现的。该硅波导电导检测电路中，表示硅波导电导变化信息的电流信号通过跨阻放大器放大转换为电压信号，该电压信号再与外部调制信号相乘，完成频谱迁移，最后通过低通滤波器滤除噪声，得到放大的表示电导变化信息的电压信号。但是现有的硅波导电导检测电路由于低频闪烁噪声的影响较大，得到的表示电导变化信息的电压信号精度不高，以致硅波导电导分辨率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种受到低频闪烁噪声影响小，分辨率较高的硅波导电导检测电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种硅波导电导检测电路，包括前置相敏检测器、带通滤波器、后置相敏检测器和两个结构相同的低通滤波器；所述的前置相敏检测器具有第一输入端、第二输入端、用于接入第一时钟信号的第一时钟端、用于接入第二时钟信号的第二时钟端、用于接入第一偏置电压的第一偏置端、用于接入第二偏置电压的第二偏置端、用于接入第三偏置电压的第三偏置端、用于接入第四偏置电压的第四偏置端、用于接入第五偏置电压的第五偏置端和输出端，所述的第二时钟信号为所述的第一时钟信号的反相信号，所述的带通滤波器和两个所述的低通滤波器分别具有输入端和输出端，所述的后置相敏检测器具有输入端、用于接入第三时钟信号的第一时钟端、用于接入第四时钟信号的第二时钟端、用于接入参考电压的参考电压端、第一输出端和第二输出端，所述的第四时钟信号为所述的第三时钟信号的反相信号；将两个所述的低通滤波器分别称为第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述的前置相敏检测器的第一输入端和第二输入端连接且其连接端为所述的硅波导电导检测电路的输入端，所述的前置相敏检测器的输出端和所述的带通滤波器的输入端连接，所述的带通滤波器的输出端和所述的后置相敏检测器的输入端连接，所述的后置相敏检测器的第一输出端和所述的第一低通滤波器的输入端连接，所述的后置相敏检测器的第二输出端和所述的第二低通滤波器的输入端连接，所述的第一低通滤波器的输出端为所述的硅波导电导检测电路的第一输出端，所述的第二低通滤波器的输出端为所述的硅波导电导检测电路的第二输出端；所述的前置相敏检测器包括第一开关、第二开关和跨阻放大器，所述的第一开关和所述的第二开关分别具有第一连接端、第二连接端、第一时钟端和第二时钟端，所述的跨阻放大器具有正输入端、负输入端、第一偏置端、第二偏置端、第三偏置端、第四偏置端和输出端，所述的第一开关的第一连接端为所述的前置相敏检测器的第一输入端，所述的第二开关的第一连接端为所述的前置相敏检测器的第二输入端，所述的第一开关的第一时钟端和所述的第二开关的第二时钟端连接且其连接端为所述的前置相敏检测器的第一时钟端，所述的第一开关的第二时钟端和所述的第二开关的第一时钟端连接且其连接端为所述的前置相敏检测器的第二时钟端，所述的第一开关的第二连接端和所述的跨阻放大器的负输入端连接，所述的第二开关的第二连接端和所述的跨阻放大器的正输入端连接，所述的跨阻放大器的第一偏置端为所述的前置相敏检测器的第一偏置端，所述的跨阻放大器的第二偏置端为所述的前置相敏检测器的第二偏置端，所述的跨阻放大器的第三偏置端为所述的前置相敏检测器的第三偏置端，所述的跨阻放大器的第四偏置端为所述的前置相敏检测器的第四偏置端，所述的跨阻放大器的第五偏置端为所述的前置相敏检测器的第五偏置端，所述的跨阻放大器的输出端为所述的前置相敏检测器的输出端；所述的跨阻放大器包括第一电阻、第二电阻、第一电容和运算放大器，所述的运算放大器具有正输入端、负输入端、第一偏置端、第二偏置端、第三偏置端、第四偏置端、第五偏置端和输出端，所述的运算放大器的正输入端和所述的第一电阻的一端连接且其连接端为所述的跨阻放大器的正输入端，所述的第一电阻的另一端接地，所述的运算放大器的负输入端和所述的第二电阻的一端连接且其连接端为所述的跨阻放大器的负输入端，所述的第二电阻的另一端、所述的运算放大器的输出端和所述的第一电容的一端连接且其连接端为所述的跨阻放大器的输出端，所述的第一电容的另一端接地，所述的运算放大器的第一偏置端为所述的跨阻放大器的第一偏置端，所述的运算放大器的第二偏置端为所述的跨阻放大器的第二偏置端，所述的运算放大器的第三偏置端为所述的跨阻放大器的第三偏置端，所述的运算放大器的第四偏置端为所述的跨阻放大器的第四偏置端，所述的运算放大器的第五偏置端为所述的跨阻放大器的第五偏置端。