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基于APD单光子探测器计数器简介

发布时间:2020-12-24 10:30:40 浏览量:331 作者:Hadlee

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上篇文章《基于APD型单光子计数器系统简介》中,简单介绍了单光子计数器/单光子探测器(SPD)的结构组成以及模块功能。本篇

文章主要说明两种工作模式。上篇文章中,我们提到了在二极管两端需要加偏置电压以促使雪崩效应输出信号。这两种模式对于探测不

可预测的光子到达非常有用。自由运行模式可以用于粗略测量,门控模式用于更高精度测量。


在自由运行模式下,APD连续检测光子。在这种配置中,不需要外部时钟(异步模式)。每次检测到光子,都会发送到一个脉冲,然后在

APD上持续一个空载时间(持续时间由用户设置)。 在空载时间内,即使光子仍在撞击APD,APD也不会向外输出信号。空载时间结束

后,可以探测光子。


在门控模式下,需要外加一个电信号,如图1所示,可以外触发也可以使用自带的信号,这个外部信号叠加在偏置信号上时,如果有光

子打在探测器上,将会向外部输出脉冲信号,此时的偏置相对于自由运行模式下,偏置更高,相对放大更高,可以探测到更微弱的光

子。在探测一个光子后,由于雪崩效应需要释放掉残留的电子以对外不表现出高电平,从高电平到低电平的释放过程中,这段不允许再

次发生雪崩效应,这段时间称为死区时间。在死区时间内,即使光子击中APD,APD也不会对外表现脉冲信号。在死区时间结束时,

APD可以接受触发信号等待下一次的光子到来。

图1 门控模式



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