[发明专利]光脉冲同步的高时间分辨率低噪声单光子探测器

摘要

本发明公开了一种光脉冲同步的高时间分辨率低噪声单光子探测器，它包括光脉冲发生器、光纤耦合器、光衰减器、光延时器、光电转换模块、门脉冲放大模块及信号提取模块，所述光脉冲发生器连接于光纤耦合器并分为两路，一路连接于光衰减器至门脉冲放大模块的光信号输入端，另一路连接光延时器至光电转换模块的光信号输入端、光电转换模块的输出端连接于门脉冲放大模块的电信号输入端、门脉冲放大模块的电信号输出端连接信号提取模块。本发明采用光延时器及光电转换模块将光信号转化为高斯电信号作为门脉冲信号，减小了雪崩二极管APD由电容效应而引发的噪声，从而提高了信噪比。

主权项

一种光脉冲同步的高时间分辨率低噪声单光子探测器，其特征在于它包括光脉冲发生器(1)、光纤耦合器(2)、光衰减器(3)、光延时器(4)、光电转换模块(5)、门脉冲放大模块(6)及信号提取模块(7)，所述光延时器(4)及光电转换模块(5)为一个或两个；光电转换模块(5)由光电二极管(PIN)及第一放大器(AMP)组成，光电二极管(PIN)上设有第一光信号输入端(51)，第一放大器(AMP)上设有第一电信号输出端(52)；所述门脉冲放大模块(6)由雪崩二极管(APD)、第二放大器(AMP)及电容电路组成，雪崩二极管(APD)上设有第二光信号输入端(61)，电容电路上设有一个或两个第二电信号输入端(63)或(63′)，第二放大器(AMP)上设有第二电信号输出端(62)；所述光脉冲发生器(1)连接于光纤耦合器(2)，光纤耦合器(2)分为两路或者三路；分两路：一路连接光衰减器(3)，光衰减器(3)连接门脉冲放大模块(6)的第二光信号输入端(61)；另一路连接光延时器(4)，光延时器(4)连接光电转换模块(5)的第一光信号输入端(51)，光电转换模块(5)的第一电信号输出端(52)连接门脉冲放大模块(6)的第二电信号输入端(63)，门脉冲放大模块(6)的第二电信号输出端(62)连接信号提取模块(7)；分三路：一路连接光衰减器(3)，光衰减器(3)连接门脉冲放大模块(6)的第二光信号输入端(61)；另一路连接光延时器(4)，光延时器(4)连接光电转换模块(5)的第一光信号输入端(51)，光电转换模块(5)的第一电信号输出端(52)连接门脉冲放大模块(6)的第二电信号输入端(63)；又一路连接光延时器(4′)，光延时器(4′)连接光电转换模块(5′)的第一光信号输入端(51′)，光电转换模块(5′)的第一电信号输出端(52′)连接门脉冲放大模块(6)的第二电信号输入端(63′)，门脉冲放大模块(6)的第二电信号输出端(62)连接信号提取模块(7)。