[发明专利]高速淬灭及恢复的自由运行单光子探测系统

摘要

本发明公开了一种高速淬灭及恢复的自由运行单光子探测系统，其特征在于，包括：SPAD及其外围电路模块1、甄别与整形模块2、延时与放大模块3以及主动淬灭与恢复模块4；其中：SPAD及其外围电路模块1提取雪崩信号输入至甄别与整形模块2，甄别与整形模块2进行甄别与整形后得到计数信号；计数信号输入至延时与放大模块3，后分为两路，一路经过运算放大器后得到主动淬灭信号，另一路经过延时设置死时间以及整形得到主动恢复信号；所述主动淬灭信号与主动恢复信号分别输入至主动淬灭与恢复模块4，由主动淬灭与恢复模块4输出的电平信号接入SPAD的阳极，实现对SPAD的高速淬灭与恢复。该系统可以同时提高单光子探测器的探测效率与计数率。

主权项

1.一种高速淬灭及恢复的自由运行单光子探测系统，其特征在于，包括：SPAD及其外围电路模块(1)、甄别与整形模块(2)、延时与放大模块(3)以及主动淬灭与恢复模块(4)；其中：SPAD及其外围电路模块(1)提取雪崩信号输入至甄别与整形模块(2)，甄别与整形模块(2)进行甄别与整形后得到计数信号；计数信号输入至延时与放大模块(3)后分为两路，一路经过运算放大器后得到主动淬灭信号，另一路经过延时设置死时间以及整形得到主动恢复信号；所述主动淬灭信号与主动恢复信号分别输入至主动淬灭与恢复模块(4)，由主动淬灭与恢复模块(4)输出的电平信号接入SPAD的阳极，实现对SPAD的高速淬灭与恢复；所述主动淬灭与恢复模块(4)包括：第二低噪声直流偏置电源(P2)、第三低噪声直流偏置电源(P3)、第三电阻(R3)、第一NMOS管(N1)、第二NMOS管(N2)、第三NOS管(N3)；其中：所述第一NMOS管(N1)栅极接入主动淬灭信号，源级接地，漏极连接第二NMOS管(N2)栅极和第三电阻(R3)一端；所述第三电阻(R3)另一端和第二低噪声直流偏置电源(P2)相连；所述第二NMOS管(N2)漏极与第三低噪声直流偏置电源(P3)相连，源级连接第三NMOS管(N3)漏极并接入SPAD阳极；所述第三NMOS管(N3)源级接地，栅极接入主动恢复信号。