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公开(公告)号：CN119509719A
公开(公告)日：2025-02-25
申请号：CN202411615193.1
申请日：2024-11-13
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明涉及一种光子数可分辨探测系统及方法，BOOST升压电路模块在FPGA的控制下提供满足多像素光子计数器工作在盖革模式下的直流电压；所述温度控制电路模块采集多像素光子计数器内部温度，并控制温度，使多像素光子计数器在恒定的温度下工作；信号放大电路模块放大多像素光子计数器输出的雪崩信号送至信号处理模块，信号处理模块对多像素光子计数器输出的信号进行提取、光子数分布分析、误差分析与优化、实时光子数的判断与输出，FPGA接收信号处理模块误差分析与优化结果，调整信号送至BOOST升压电路模块。本系统集成度高、温度控制稳定、包含误差检测与优化单元、可实时输出光子数、操作简单、可通过USB接口与PC上位机进行通信，使用灵活，能够实现低误差的光子数可分辨探测。
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公开(公告)号：CN104375148B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410643623.0
申请日：2014-11-14
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01S17/08
Abstract: 本发明涉及一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法，属于激光测距和微弱红外光探测类。该测距系统基于脉冲激光飞行时间测距法，利用PIN光电二极管与掺铒光纤放大器EDFA）相结合实现基于外部增益的线性灵敏光子探测，即检测不同强度回波光，从而获取距离信息，同时根据具体返回光子数判断被测目标材料，实现不同距离不同目标物的精确测量。与其他灵敏光子探测相比，该方案通过调节EDFA增益倍数可实现单光子至多光子水平返回光线性探测，即光子数可分辨探测，大大提高了激光测距的工作范围，使其同时满足近、中、远程激光测距的需求，并实现被测目标材料的快速分辨。
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公开(公告)号：CN104375148A
公开(公告)日：2015-02-25
申请号：CN201410643623.0
申请日：2014-11-14
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01S17/08
Abstract: 本发明涉及一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法，属于激光测距和微弱红外光探测类。该测距系统基于脉冲激光飞行时间测距法，利用PIN光电二极管与掺铒光纤放大器（EDFA）相结合实现基于外部增益的线性灵敏光子探测，即检测不同强度回波光，从而获取距离信息，同时根据具体返回光子数判断被测目标材料，实现不同距离不同目标物的精确测量。与其他灵敏光子探测相比，该方案通过调节EDFA增益倍数可实现单光子至多光子水平返回光线性探测，即光子数可分辨探测，大大提高了激光测距的工作范围，使其同时满足近、中、远程激光测距的需求，并实现被测目标材料的快速分辨。
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公开(公告)号：CN107036722A
公开(公告)日：2017-08-11
申请号：CN201710206594.5
申请日：2017-03-31
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01J11/00
CPC classification number: G01J11/00
Abstract: 本发明提供了一种超短脉冲门控的高速低噪声单光子探测系统，具有这样的特征，包括：门脉冲信号发生装置，用于产生幅值、脉宽可调的门脉冲信号；单光子产生装置，用于产生单光子源；容性平衡电路，用于提取初始雪崩信号；低通滤波电路，对初始雪崩信号进行滤除得到有效雪崩信号；以及信号处理显示电路，与低通滤波电路连接，用于对有效雪崩信号进行处理并显示有效雪崩计数，本发明的超短脉冲门控的高速低噪声单光子探测系统使用脉宽、幅度可调的超短脉冲信号作为门控信号，这样不仅拓展了单光子探测器的工作频率，而且还减小了门信号的有效脉宽，可以有效减低错误计数，在高速探测中仍能保障尖峰噪声的高抑制比，提高了探测器的性能。
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公开(公告)号：CN107014495A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710165360.0
申请日：2017-03-20
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01J11/00
CPC classification number: G01J11/00
Abstract: 本发明涉及一种超短脉冲门控的高速低噪声单光子探测器，高速超短脉冲门信号同时与直流高压偏置耦合于雪崩光电二极管和一个与雪崩光电二极管电容特性相似的等效可调电容两端，雪崩光电二极管和等效可调电容分别得到的两信号进入差分电路，共模尖峰噪声相互抵消，输出提取出的微弱的有效雪崩信号，再经放大器后送入高抑制比的低通滤波器，滤除尖峰噪声和放大器引入的噪声，实现单光子探测。在降低生产成本、简化电路的同时，使用脉宽可调幅度可调的超短脉冲信号作为门控信号，拓展了采用平衡方案的单光子探测器的工作频率，且减小门信号的有效脉宽，可有效降低误计数，在高速探测中仍能保障尖峰噪声的高抑制比，提高探测器性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114935406A
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210206484.X
申请日：2022-03-03
Applicant: 上海理工大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明涉及一种基于硅雪崩光电二极管的光子数可分辨探测方法，重复频率大于等于1GHz的门控信号与直流偏置电压一起作用于硅雪崩光电二极管的阴极，控制硅雪崩光电二极管两端的偏置电压高于雪崩电压，硅雪崩光电二极管对被测光信号进行探测，探测到的光生雪崩电信号，通过差分以及与频谱滤波级联，对硅雪崩光电二极管探测信号进行高保真提取，实现光子数可分辨的量子探测。Si APD工作在高速门控盖革模式下，可在ns级别淬灭雪崩并为下一个光信号的检测做好准备。采用平衡与频谱滤波级联的容性噪声抑制方案，可实现微弱雪崩信号的高保真提取，在降低雪崩增益的同时保障APD的探测性能，使其工作在“亚饱和”模式，实现光子数可分辨的量子探测。
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公开(公告)号：CN114858274A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210466452.3
申请日：2022-04-29
Applicant: 上海理工大学
Abstract: 本发明提供了一种自动反馈调节的平衡探测器，包括光电检测电路、监控电路、电压反馈调节电路、跨阻放大电路以及电压放大电路，所述光电检测电路包括两个串联的光电二极管，在两个串联的光电二极管连接节点处获取差值电流，并将差值电流信号输入到所述跨阻放大电路的输入端，通过跨阻放大电路将电流信号转化为电压信号后输出给电压放大电路，通过电压放大电路实现电压信号的放大并输出，所述监控电路用于监控光电二极管的两边电压，并将电压信号输入给电压反馈调节电路中的电压比较器，通过电压比较器比较所述电压信号，通过电压反馈调节电路的输出电压来调节光电检测电路中的电压。本发明可有效抑制共模噪声、实现高带宽高增益的光电探测。
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公开(公告)号：CN111162839A
公开(公告)日：2020-05-15
申请号：CN201911426355.6
申请日：2019-12-31
Applicant: 华东师范大学重庆研究院 , 华东师范大学 , 上海理工大学
IPC: H04B10/079 , H04B10/071
Abstract: 本发明涉及一种远距离高精度光纤断点位置检测方法及系统，属于光纤通信领域。其将啁啾信号分成两路相同的信号，一路作用于电光调制器调制出射激光，另一路作为参考信号送入混频器中。由激光器产生激光信号送入电光调制器调制成啁啾脉冲信号后通过环行器进入待测光纤。待测光纤中，断点处菲涅尔反射回来的光信号经过环行器后送入光纤衰减器，单光子探测器检测到衰减后的菲涅尔反射信号，输出电信号与参考啁啾信号混频，除去高频成份，傅里叶变换可获得信号的频率偏移，从而获得断点的位置信息。本发明采用啁啾脉冲调制结合光子计数，同时满足远距离和高精度的需求，最终通过检测断点菲涅尔反射回来的光信号对远距离的光纤断点进行精确的定位。
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公开(公告)号：CN109581584A
公开(公告)日：2019-04-05
申请号：CN201811396690.1
申请日：2018-11-22
Applicant: 上海理工大学
Abstract: 本发明提出了一种硅-铌酸锂异质集成扫描芯片，包括铌酸锂衬底、二氧化硅包层和基于硅波导的芯层；二氧化硅包层附在铌酸锂衬底上；芯层包括光分束单元、弯曲波导、热光移相器和出射波导阵列；光分束单元、弯曲波导和出射波导阵列位于上述二氧化硅包层内；热光移相器置于二氧化硅包层上；热光移相器位于所述弯曲波导上；光分束单元包括多个基于硅波导的分束器。本发明将硅波导基片上与铌酸锂材料的异质集成，基于光学相控阵技术，采用热光调制从而改变波导折射率，进而使光束相位变化，出射方向发生偏转，从而获取1520纳米～1620纳米光通信波段的高速低损耗光调制芯片结构。本发明还提出了该芯片的制备方法和应用。
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公开(公告)号：CN106130722A
公开(公告)日：2016-11-16
申请号：CN201610417706.7
申请日：2016-06-13
Applicant: 上海理工大学
IPC: H04L9/08
CPC classification number: H04L9/0852
Abstract: 一种适用于超高速量子保密通信系统的雪崩光电二极管探测阵列，用于接收外界的信号光并探测信息，其特征在于包括：第一环行器，具有输入光通路和两个输出光通路，用于接收外界输入的信号光后分两路输出且控制该信号光的输出方向；第一萨格奈克干涉(Sagnac)环；以及两个分光探测单元，该分光探测单元包括萨格奈克干涉(Sagnac)环和单光子探测组件，其中，萨格奈克干涉(Sagnac)环由偏振分束器、相位调制器以及法拉第旋转器顺时针通过光路连接构成，偏振分束器同环行器的一个输出光通路连接，单光子探测组件由探测偏振分束器、两个和该探测偏振分束器光路连接的单光子探测器组成，避免了单光子探测阵列总体探测效率的降低，保证了量子保密通信系统在提高工作速率的同时提高成码率。
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