[实用新型]基于零外差的高宽带平衡探测器

说明书

本实用新型公开了一种基于零外差的高宽带平衡探测器，包括由三对相互对称的稳压芯片组成的稳压电路，一对相互对称的光电二极管组成的光电转换电路，一个电压基准电路，一个可调节直流偏移的第一级跨阻放大器，以及一个可提供作为选择和测试的第二级跨阻放大器，接收到的光信号通过上下两个相互对称的光电二极管转化为电流信号合二为一后进入第一级跨阻放大器的反相输入端，电信号转换成为电压信号，此信号一部分作为负反馈信号返回第一级跨阻放大器的反相输入端，大部分经过第一级跨阻放大器输出端流出进行检测或者进入第二级跨阻放大器流出进行检测。本实用新型通过上下完全对称的电路特点，能够精确的检测到宽范围的光信号大小。

技术领域

本实用新型涉及光电探测技术领域，具体涉及一种基于零外差的高宽带平衡探测器。

背景技术

在光电领域，光电探测器是不可或缺的一部分，如果没有光电探测器的存在，光电领域也不可能有如今的飞速发展。其中，相干光探测一直是光电领域里光通信方面的研究热点。而平衡探测器的出现就是为了解决相干光探测中存在的问题。平衡探测器主要应用于空间光通信相干探测系统的接收端，探测器核心包括光电二极管和跨阻放大器，要求其辅助电路及两只光电二极管的一致性要尽可能的高。由于结构上相互对称的特点，平衡探测器对共模干扰有很强的抑制作用。相比于直接探测的光电探测器，采用平衡探测器进行相干光探测，接收灵敏度提高约20dB左右，显著消除了接收机噪声和电子线路噪声对微弱信号检测的影响。平衡探测器的主要优点是能够较大程度上消除共模干扰，并且对微弱信号检测能力较强。平衡探测器的设计难点在于如何实现其对称性设计，包括电路本身的对称性设计，以及对所用元器件的参数离散的冗余度。

实用新型内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本实用新型提出一种基于零外差的高宽带平衡探测器。

本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：

一种基于零外差的高宽带平衡探测器，包括相互对称的第一正电压稳压电路、第一负电压稳压电路，相互对称的第二正电压稳压电路、第二负电压稳压电路，相互对称的第一光电转换电路、第二光电转换电路，一个电压基准电路，一个可调节直流偏移的第一级放大电路，第一正电压稳压电路输出端连接第一光电转换电路输入端，第一负电压稳压电路输出端连接第二光电转换电路输入端，第一光电转换电路输出端和第二光电转换电路输出端连接第一级放大电路反相输入端，电压基准电路连接第一级放大电路正相输入端，第一级放大电路还分别连接第二正电压稳压电路和第二负电压稳压电路，第一级放大电路输出端连接第一级放大电路反相输入端；

第一正电压稳压电路为第一光电转换电路提供合适的偏置电压，第一负电压稳压电路为第二光电转换电路提供合适的偏置电压，第二正电压稳压电路、第二负电压稳压电路为第一级放大电路提供合适的偏置电压，电压基准电路为第一级放大电路的直流偏移调整提供一个电压基准；

第一光电转换电路、第二光电转换电路转换成的电流作差分合并成为一路流入第一级放大电路的反相输入端，电流经过第一级放大电路转换为电压信号增益放大后从输出端输出增益放大后电压信号，此信号一部分作为负反馈信号返回第一级放大电路反相输入端，提升增益放大的稳定性和防止输出失真，大部分经过第一级放大电路输出端流出进行检测。