[发明专利]一种单光子计数装置及其方法

权利要求书

1.一种单光子计数装置，其特征在于，包括：

光子探测单元，用于接收激光并生成电脉冲信号；

数据处理单元，用于接收所述电脉冲信号并输出计数信号，所述数据处理单元包括串并转换模块和并行计数模块，所述串并转换模块分别与所述光子探测单元、所述并行计数模块电气连接，所述串并转换模块用于将所述电脉冲信号转换为并行数据，所述并行计数模块由逻辑电路构成，用于采集所述并行数据包含的脉冲个数并进行统计计数并生成所述计数信号，其中，

生成所述计数信号包括：将所述电脉冲信号转换为多组所述并行数据后，基于各组所述并行数据对应的时序关系，按照时序递增的方式为多组所述并行数据分配数据存储模块的存储地址，所述数据存储模块按照移位寄存的方式存储所述并行数据包含的脉冲信号；调用所述数据存储模块存储的所述并行数据，计算所述并行数据包含的脉冲信号个数，并统计所述脉冲信号对应的所述数据存储模块的存储地址，生成包含脉冲信号个数和脉冲信号时隙信息的所述计数信号。

2.根据权利要求1所述的单光子计数装置，其特征在于，所述数据处理单元还包括同步脉冲激发模块和同步控制模块，所述同步脉冲激发模块与所述同步控制模块电气连接，所述同步控制模块分别与所述串并转换模块、所述并行计数模块和所述数据存储模块电气连接，其中，

所述同步脉冲激发模块周期性输出的同步时钟信号传输至所述同步控制模块，所述同步控制模块输出的多路同步控制信号分别传输至所述串并转换模块、所述并行计数模块和所述数据存储模块。

3.根据权利要求1所述的单光子计数装置，其特征在于，所述数据存储模块为移位寄存器。

4.一种单光子计数方法，其特征在于，包括：

接收激光并生成电脉冲信号；

对所述电脉冲信号进行串并转换生成并行数据；

计算并统计所述并行数据包含的脉冲个数，生成计数信号，其中，生成所述计数信号包括：将所述电脉冲信号转换为多组所述并行数据后，基于各组所述并行数据对应的时序关系，按照时序递增的方式为多组所述并行数据分配数据存储模块的存储地址，所述数据存储模块按照移位寄存的方式存储所述并行数据包含的脉冲信号；调用所述数据存储模块存储的所述并行数据，计算所述并行数据包含的脉冲信号个数，并统计所述脉冲信号对应的所述数据存储模块的存储地址，生成包含脉冲信号个数和脉冲信号时隙信息的所述计数信号。

5.根据权利要求4所述的单光子计数方法，其特征在于，对所述电脉冲信号进行串并转换生成并行数据，包括：

基于预设时间转换周期将所述电脉冲信号分割为多组所述并行数据。

6.根据权利要求5所述的单光子计数方法，其特征在于，接收激光并生成电脉冲信号，包括：

接收所述激光，并基于所述激光的脉冲持续时间周期生成多组所述电脉冲信号。