基于改进高速单光子探测器的复合跟踪控制系统设计

• 作者: 徐乐凤 孙彬 徐鲁波 黄劲 王和欣 泰山科学技术研究院
• 来源期刊: 计算机测量与控制
• 学科: 工学
• 关键词: 高速单光子探测器 复合跟踪 雪崩光电二极管 偏置电压 噪声数据 触发信号 反馈控制
• 年，卷（期）: 2023,（3）
• 所属期刊栏目: 控制技术
• 页码范围: 155-161
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2023.03.023

摘要

由于半导体红外、光电倍增管单光子探测器受到噪声数据的影响，使得光子计数统计结果不精准，导致应用跟踪系统后，存在控制效果差的问题；利用雪崩光电二极管探测入射光和雪崩现象，改进高速单光子探测器；通过反馈控制环节实现猝灭，终止雪崩，将电压恢复到偏置电压；利用改进后的探测器设计单光子探测信号检测电路，获得所需要的基准电平，完成复合跟踪控制系统的硬件结构设计；设计信号传输计数控制流程，并结合判别公式确定高速单光子探测器与单个因素跟踪度；调节单光子探测器发射触发信号，根据所得到的信号确定组合跟踪脉冲光子数，以此为依据调整跟踪方案，完成系统软件结构设计；实验结果表明，改进后的高速单光子探测器在复合跟踪控制系统应用中，在38.5 ns时计数达到220个，与实际结果一致，具有较好的跟踪控制效果。