[发明专利]一种基于硅光电倍增器的脉冲光响应动态范围测量方法

摘要

本发明公开的基于硅光电倍增器的脉冲光响应动态范围测量方法：记录的1个等效光子脉冲的幅度，除以高速放大器的放大倍数得到1p.e.原始脉冲的幅度；在弱光照射下，记录SiPM幅度并换算得到入射光脉冲的单脉冲平均光子数；撤掉高速放大器，将SiPM输出的信号通入数字示波器；逐步线性增加光强，记录各次SiPM输出电脉冲的幅度及对应的光源光强调节旋钮的刻度；换算出各次SiPM输出电脉冲的p.e.数及各次单个光脉冲的平均光子数；各次实验点画出曲线的p.e.数的渐近值即为动态范围。本发明提出的方法克服了现有的测量方法中存在的需标准探测器定标光强、对激光器重复频率要求高及装置复杂的问题。

主权项

1.一种基于硅光电倍增器的脉冲光响应动态范围测量方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、构建测量装置；测量装置，包括有硅光电倍增器(1)，所述硅光电倍增器(1)的一个电极通过导线与高压电源(5)连接，所述硅光电倍增器(1)的另一个电极通过50欧电阻接地，50欧电阻两端信号通过同轴电缆与高速放大器(2)连接，所述高速放大器(2)通过同轴电缆与数字示波器(3)连接；短脉冲光源(4)通过光纤依次与光纤衰减器(6)、所述硅光电倍增器(1)连接；步骤2、经步骤1后，记录SiPM的1个光子等效脉冲幅度，换算出1p.e.的原始脉冲的幅度；步骤3、经步骤2后，调节光强当SiPM输出脉冲幅度的平均等效光子数为3～5个时，经换算得到入射光脉冲的单脉冲平均光子数；步骤4、经步骤3后，撤掉高速放大器(2)，将SiPM输出的信号直接通过50欧阻抗的同轴电缆通入数字示波器(3)；步骤5、经步骤4后，逐步线性增加光强，使SiPM输出电脉冲幅度增加，记录下各次SiPM输出电脉冲的幅度以及对应的短脉冲光源(4)光强调节旋钮的刻度；步骤6、用经步骤5记录下的各次SiPM输出电脉冲的幅度除以经步骤2得到的SiPM输出1p.e.的原始脉冲的幅度，即得到各次SiPM输出电脉冲的等效光子数；步骤7、根据步骤3所得到的单个光脉冲的平均光子数以及脉冲光源刻度与光强的对应关系，计算之后各次入射到SiPM光敏面上的单个光脉冲的平均光子数；步骤8、待步骤7完成后，以光子数为横坐标，以SiPM输出电脉冲的等效光子数为纵坐标，画出各次实验点，所有实验点所连成的曲线即为动态范围曲线，根据动态范围曲线的渐近值，即能读出SiPM的动态范围。