[发明专利]用于测量光子信息的装置和光子测量设备

权利要求书

1.一种用于测量光子信息的装置，包括信号转换模块、积分比较模块、传输控制模块、负反馈模块、测量模块，其中，

所述信号转换模块用于连接光电传感器，并将所述光电传感器输出的初始信号转换为电压形式的转换信号；

所述积分比较模块连接所述负反馈模块的输出端和所述信号转换模块，并用于连接所述光电传感器，所述积分比较模块用于对所述初始信号和来自所述负反馈模块的反馈信号的差进行积分，并基于积分信号与所述转换信号的结合结果与参考电平之间的大小关系生成比较信号，所述积分信号为用于代表所述初始信号和所述反馈信号的差的积分的信号；

所述传输控制模块的输入端连接所述积分比较模块的输出端，所述传输控制模块用于利用时钟信号控制所述比较信号的传输以输出数字信号，其中所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的高电平代表第一逻辑电平，所述数字信号中的、持续时间等于所述时钟信号的周期的低电平代表第二逻辑电平；

所述负反馈模块的输入端连接所述传输控制模块的输出端，所述负反馈模块用于将所述数字信号转换为所述反馈信号并且将所述反馈信号反馈给所述积分比较模块；

所述测量模块的输入端连接所述积分比较模块的输出端和/或所述传输控制模块的输出端，所述测量模块用于根据所述比较信号和/或所述数字信号确定所述光电传感器检测到的高能光子的到达时间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述积分比较模块包括积分模块和比较器，所述信号转换模块进一步用于基于所述初始信号生成第一转换信号且/或基于所述初始信号生成第二转换信号，

所述积分模块的输入端连接所述负反馈模块的输出端并用于连接所述光电传感器，所述积分模块的输出端连接所述比较器的第一输入端或在所述积分比较模块包括附加模块的情况下连接所述附加模块的输入端，所述积分模块用于对所述初始信号和所述反馈信号的差进行积分，所述附加模块的输出端连接所述比较器的所述第一输入端，所述附加模块用于对所述积分模块输出的信号进行附加处理，并输出经处理的信号；

所述比较器用于将所述第一输入端接收的第一输入信号与其第二输入端接收的第二输入信号相比较，以生成所述比较信号，其中，

所述第一输入信号为C_a*V_a+C_b1*V_b1，其中，V_a为所述积分信号，C_a为V_a的放大系数，V_b1为所述第一转换信号，C_b1为V_b1的放大系数，其中，C_a不为0，C_b1*V_b1与C_a*V_a同相；

所述第二输入信号为C_b2*V_b2+V_r，其中，V_b2为所述第二转换信号，C_b2为V_b2的放大系数，V_r为所述参考电平，其中，C_b2与C_b1不同时为0，C_b2*V_b2与C_a*V_a反相；

所述结合结果为C_a*V_a+C_b1*V_b1-C_b2*V_b2。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述积分模块包括运算放大器，

所述运算放大器的反相输入端连接所述负反馈模块的输出端并用于连接所述光电传感器；

所述信号转换模块的输出端连接所述运算放大器的正相输入端和/或所述运算放大器的反相输入端，所述信号转换模块用于将所述第一转换信号输出至所述运算放大器的正相输入端和/或将所述第二转换信号输出至所述运算放大器的反相输入端。