[实用新型]一种光子计数存储系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光子技术领域，具体地讲，涉及一种光子计数存储系统。

背景技术

几个世纪以来，光的本质是物理学界争论的一个主题。到目前为止，人们已普遍接受光的波粒二象性的理论。一般来说，凡是光的衍射、干涉和偏振等与光的传播有关的现象，常用光的波动性加以解释；凡是光的发射、吸收、散射及光电发射效应等光与物质相互作用的现象，常用光的粒子性加以解释。目前能探测微弱光的最好的光电器件是光电倍增管，它能探测到单光子事件。当入射光是微弱或极微弱光时,光电倍增管阳极输出的脉冲序列是离散的脉冲,一个脉冲就是由一个光子打出来的，这称作单光子事件。输出的脉冲数与入射光子数成正比。对这些脉冲计数，然后再对它们作相应的处理，就可以得到入射光场的许多信息。这种对脉冲计数的光量测量技术叫做光子计数法。目前对光子的计数、存储和传输问题的研究，国内仅限于理论探讨，没有具体的实现器件。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光子计数存储系统，精确统计光子的数目，为光场的研究提供数据依据。

本实用新型采用如下技术手段实现发明目的：

一种光子计数存储系统，包括上位机，其特征是：所述上位机连接DSP控制器，所述DSP控制器连接CPLD计数器和存储器。

作为对本技术方案的进一步限定，所述上位机通过串口与所述DSP控制器连接。

作为对本技术方案的进一步限定，所述DSP控制器、CPLD计数器和存储器设置于PCB电路板上，所述PCB电路板上还设置有信号输入接口、测试晶振电路和电源接口。

作为对本技术方案的进一步限定，所述DSP控制器为TMS320F2812芯片。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的上位机发送采样时间传给CPLD计数器，该CPLD计数器以此为限对外部来的TTL脉冲开始计数，然后将采样时间内的计数个数存入存储器。继续计数继续存储，直到将存储器存满，存储器的容量通过上位机设置的，可以是8k，16k，…，最大256k。存储器存满以后，DSP控制器读取出来，并通过串口传给上位机，再存成txt文本文件。本实用新型精确统计光子的数目，效率高，为光场的研究提供数据依据。

附图说明

图1为本实用新型的原理方框图。

图2为本实用新型PCB电路板的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。

参见图1和图2，本实用新型包括上位机、DSP控制器、CPLD计数器、存储器、PCB电路板、信号输入接口、测试晶振电路和电源接口，所述上位机连接DSP控制器，所述DSP控制器连接CPLD计数器和存储器。

所述上位机通过串口与所述DSP控制器连接。

所述DSP控制器、CPLD计数器和存储器设置于PCB电路板上，所述PCB电路板上还设置有信号输入接口、测试晶振电路和电源接口。

光子计数存储的流程如下：

第一步：打开上位机串口。如果上位机的管理系统的设置栏中串口设置正确，单击该按钮后，串口打开，旁边的指示灯变红，说明串口准备就绪，可进行下一步操作了。如果设置栏中串口设置不正确，重新设置即可。

　　第二步：设置采样时间。单击该按钮后，设置栏中用户设置的采样时间通过串口传给DSP控制器，DSP控制器接到后，将采样时间送入用CPLD制作的计数器，同时向上位机返回信息“时钟设置响应正确，返回数据校验正确”，显示在指示灯下方。操作者看到这条信息后，可进行下一步操作了。

　　第三步：开始采样。单击该按钮后，该命令传给DSP控制器，DSP接到后命令计数器开始对甄别器送来的TTL脉冲计数，例如采样时间设置为5微秒，计数器将每一个5微秒内数出的TTL脉冲个数写入存储器，直至把存储器写满256K，这时停止计数，并且给DSP一个信号，使其能对存储器进行读操作。然后DSP返回上位机一条信息“复位指令响应正确，返回数据校验正确”，显示在指示灯下方。操作者看到这条信息后，可进行下一步操作了。

　　第四步：获取数据。单击该按钮后，该命令传给DSP控制器，DSP控制器就将这256K个数据全部读出，每4k一页，共64页，通过串口一页一页传输给上位机，存储在设置栏中用户设置好的文件中，同时返回上位机一条信息“数据获取指令响应正确，Page x返回数据校验正确”，显示在指示灯下方。至此，一次完整的采样任务就结束了。(注：Page x中的x会随着所传输的页号变化，从1到64；每页都作数据校验，保证传输正确。)

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。