[发明专利]一种基于OTDR的门控光探测的SPAD及控制方法

权利要求书

1.一种基于OTDR的门控光探测的SPAD，其特征在于，包括直流偏置电路、APD、门控脉冲发生器、阻抗匹配电路；

直流偏置电路，与APD负极连接，提供直流偏压，所述直流偏压略小于APD击穿电压；

门控脉冲发生器，与APD负极连接，提供门控脉冲信号，门控脉冲信号周期时间略大于APD死时间，使得APD在处于停止响应光子状态时间大于APD死时间以消除死时间对测试的影响；所述门控脉冲信号叠加在直流偏压后的偏压大于APD击穿电压；

阻抗匹配电路，与APD正极连接，由APD正极输出光子雪崩效应产生的电压脉冲；

还包括高频电容，所述门控脉冲发生器输出的门控脉冲信号通过高频电容叠加在直流偏压上耦合到APD负极；

还包括高频电感，用于消除直流偏置电路对门控脉冲信号的影响；所述直流偏置电路通过高频电感与APD负极相连。

2.根据权利要求1所述的基于OTDR的门控光探测的SPAD，其特征在于，所述阻抗匹配电路包括阻抗匹配电阻，所述阻抗匹配电阻的一端与APD正极连接，阻抗匹配电阻的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的基于OTDR的门控光探测的SPAD的控制方法，其特征在于，包括以下过程：

对APD负极输入小于APD击穿电压的直流偏压，同时对APD负极加载周期性的门控脉冲信号叠加在直流偏压上，叠加之后的直流偏压大于APD击穿电压，APD接收到叠加门控脉冲信号的直流偏压后时处于响应光子状态，可正常触发雪崩效应产生输出电压脉冲；APD接收到未叠加门控脉冲信号的直流偏压时处于停止响应光子状态；所述门控脉冲信号周期时间大于APD死时间，使得APD在处于停止响应光子状态时间大于APD死时间以消除死时间对测试的影响。

4.根据权利要求3所述的基于OTDR的门控光探测的SPAD的控制方法，其特征在于，还包括对门控脉冲信号的周期及时序进行处理，所述门控脉冲信号周期及时序的具体处理方法为：在一个OTDR光发射周期内，对APD发送门控脉冲信号，发送周期时间为T，将周期时间T分为N个时段，以OTDR光发射脉冲为基准，门控脉冲信号依次时延T/N，通过N次光脉冲发射，实现N次光反射探测，将N次探测结果累积统计得到一次完整光反射探测，其中，N为大于1的自然数。