基于雪崩光电二极管的1550 nm单光子探测模块

单光子探测模块在多个领域中有重要的用途,然而现有的单光子探测模块依赖进口芯片.研制了一种基于国产元器件的1550 nm的单光子探测模块,改进了触发信号处理电路,避免了使用进口芯片.在触发信号的作用下,雪崩光电二极管进入盖革模式,处在盖革模式下的雪崩光电二极管接收到光子以后,产生雪崩信号;雪崩光电二极管的输出信号中的雪崩信号强度小于噪声信号,消除输出信号噪声并将其放大,通过比较器识别雪崩信号.为了抑制雪崩二极管的暗电流和暗计数,使用单片机和温控电路保证雪崩光电二极管工作在稳定的低温环境中.实验结果表明,探测效率为12％时,暗计数率为7.7×10-6 gate-1,后脉冲率为2％,参数均达到预期的指标,该方案结构简单并且实现了国产化.