[发明专利]光纤量子密钥分配系统中光电子器件高精度温度检测装置

说明书

本发明公开了一种光纤量子密钥分配系统中光电子器件高精度温度检测装置，跨导放大器A和跨导放大器B分别用于将输入差分电压转换成输出电流，并抑制所有的输入共模电压；当间接电流反馈仪表放大器U1稳定工作时，跨导放大器A的输出电流与跨导放大器B的输入电流相等，通过高增益放大器C的反馈实现这一电流的匹配，同时使得跨导放大器B输入端的差分电压与跨导放大器A的输入差分电压相同；间接电流反馈仪表放大器U1第二级输出是高增益放大器C的输出电压，即为间接电流反馈仪表放大器U1的最终输出电压。本发明通过精确采集微弱的电压变化就可以准确计算器件当前的工作温度。

技术领域

本发明涉及一种光纤量子密钥分配系统及红外单光子探测器的温度检测方法，尤其涉及一种纤量子密钥分配系统中光电子器件的高精度温度检测装置。

背景技术

光纤量子密钥分配系统实现中发射端一般采用分布反馈（DFB）激光器作为量子光激光器和同步光激光器，接收端一般采用铟镓砷（InGaAs/InP）雪崩光电二极管（以下简称APD）作为单光子探测器，工作温度对这些器件的性能有着很大的影响。光纤量子密钥分配系统中发射端的量子光激光器波长为1549.32nm，同步光激光器波长为1550.92nm，两个激光器的输出光脉冲输入到密集型波分复用器对应的波长通道（以下简称DWDM）合波后经光纤传输出去，如果激光器的工作温度发生改变，激光器的波长随之发生漂移，激光脉冲所在的DWDM通道的插入损耗随之变大。如果是量子光激光器波长发生偏移使得量子光衰减加大，导致整个量子密钥分配系统最终成码率降低，如果是同步光激光器波长发生偏移使得同步光衰减加大，导致收发双方无法建立起有效的同步机制量子密钥分配系统无法正常运行。同样的情况如果探测器中的APD工作温度发生变化使得APD的雪崩电压随之改变，导致探测效率发生变化，量子密钥分配系统无法正常运行。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种光纤量子密钥分配系统中光电子器件的高精度温度检测装置，本光纤量子密钥分配系统中光电子器件的高精度温度检测装置通过精确采集微弱的电压变化就可以准确计算器件当前的工作温度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为： 光纤量子密钥分配系统中光电子器件高精度温度检测装置，其特征在于：包括偏置电压源P1、热敏电阻RT、温漂数模转换芯片U2、间接电流反馈仪表放大器U1和模数转换芯片U3；

热敏电阻RT一端通过固定阻值电阻R1连接偏置电压P1，另一端接地；热敏电阻RT远地端还与间接电流反馈仪表放大器U1连接，温漂数模转换芯片U2和模数转换芯片U3分别与间接电流反馈仪表放大器U1连接；

间接电流反馈仪表放大器U1包含放大器C、跨导放大器A和跨导放大器B；跨导放大器A和跨导放大器B分别用于将输入差分电压转换成输出电流，并抑制所有的输入共模电压；当间接电流反馈仪表放大器U1稳定工作时，跨导放大器A的输出电流与跨导放大器B的输入电流相等，即通过高增益放大器C的反馈实现跨导放大器A的输出电流和跨导放大器B的输入电流的匹配，同时使得跨导放大器B输入端的差分电压与跨导放大器A的输入差分电压相同；间接电流反馈仪表放大器U1还包含两级输出，第一级输出是跨导放大器B的输入差分电压，第二级输出是高增益放大器C的输出电压，即为间接电流反馈仪表放大器U1的最终输出电压。跨导放大器A的输出电流和跨导放大器B的输入电流，两者相等也就实现了他们两个的匹配。

进一步的，在跨导放大器B的REF引脚加上一个任意的参考电压Vref，从而为输出电压提供偏置，此时Vout=Av*Vdiff+Vref；参考电压Vref由外置的参考电压源P2提供，外置的参考电压源P2一端连接跨导放大器B的REF，另一端接地。外置的参考电压源P2是一个外置的参考电压源，它为跨导放大器B提供一个参考电压Vref，REF引脚参考电压输入端。