[发明专利]APD温度自适应近红外单光子探测装置

权利要求书

1.APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，包括雪崩光电二极管APD、直流偏压温度跟随电路、直流偏压保护电路、信号放大输出电路、DC-DC高压模块和外壳；

所述直流偏压温度跟随电路、直流偏压保护电路与DC-DC高压模块输入端连接；

所述雪崩光电二极管APD的阴极通过电阻R1与DC-DC高压模块输出端连接；

所述雪崩光电二极管APD的阳极与信号放大输出电路连接；

所述雪崩光电二极管APD的阳极通过负载电阻R2接地；

所述外壳包括两端由端盖封闭的筒形壳体；

所述直流偏压温度跟随电路、直流偏压保护电路、信号放大输出电路、DC-DC高压模块均安装在筒形腔体内；

所述雪崩光电二极管APD嵌在外壳的端盖上。

2.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述雪崩光电二极管APD的响应度在1A／W及以上。

3.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述直流偏压温度跟随电路包括恒流源、二极管D1、电压跟随电路和电压放大电路；所述恒流源输出分别连接二极管D1阳极和电压跟随电路，二极管D1阴极接地；电压跟随电路与电压放大电路连接。

4.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述电压保护电路包括二极管D2，放大器U3和可调电阻R6；所述放大器U3的正输入端接可调电阻R6的可调端，放大器U3的负输入端和输出端连接二极管D2阴极，组成电压跟随器。

5.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述信号放大输出电路包括放大电路和比较电路；所述放大电路为两级放大结构，第一级放大电路使用放大器U4对APD信号进行初步放大，第二级放大电路使用三极管Q1对APD信号进行进一步的放大；所述比较电路中比较器U5正输入端连接R11可调节端，设定比较电压阈值，与放大电路输出的电压进行比较，最终输出TTL电平的光子信号。

6.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述外壳包括前盖、后盖、壳体；所述壳体为两端开口的筒形件，前盖封闭安装在壳体前端开口处，所述雪崩光电二极管APD嵌入在前盖端面，后盖封闭安装在壳体后端开口处。

7.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述前盖的外端面设有散热沟槽。

8.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述二极管D1紧贴雪崩光电二极管APD的后部安装。

9.根据权利要求7所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述二极管D1通过界面导热材料紧贴雪崩光电二极管APD的后部安装。

10.根据权利要求1所述的APD温度自适应近红外单光子探测装置，其特征在于，所述外壳和端盖由导热性能好的铝材制成。