一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置的制作方法

本实用新型涉及量子通讯领域，尤其涉及一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置。
背景技术：
：现有的量子通信系统中，单光子元采用弱相干光源技术，量子通信中弱相干光源通常采用一个高消光比的窄脉冲经过衰减得到，因此脉冲式激光光源就成为构建量子通信系统的一个重要功能模块。目前窄脉冲激光器在量子通信中有广泛的应用，实现窄脉冲激光器所述输出的窄脉冲宽度是否稳定与qkd系统出口处的光强是否稳定有直接关系，当窄脉冲宽度变化时光强随之变化，若qkd系统出口处光强变化，则qkd系统的成码率也产生变化，一般来说，光强涨落导致成码率产生波动。现有技术中，窄脉冲激光器驱动电路的实现过程如下，参考图1，图2及图3所示：如图1及图2：比较器将接收的启动信号发送至时钟分配器，时钟分配器输出相同的两个脉冲信号(信号1和信号2)至一双通道延时芯片，信号1和信号2的脉。双通道延时芯片输出延时δt1和δt2后的延时信号δt1和延时信号δt2。通过逻辑与门芯片对延时信号δt1和延时信号δt2与操作后，输出窄脉冲。窄脉冲的前沿为延时信号δt2的前沿，后沿为延时信号δt1的后延，之后经激光器驱动芯片和激光器处理后输出光信号。进一步的，在实际实践中，如图1及图3双通道延时芯片始终存在延时抖动，两个通道内的延时抖动数值不同且随机。例如，本需要信号1延时1纳秒信号2延时500ps即二者时间差为500ps，由于延时抖动的存在信号1经芯片延时后为1ns+80ps(后沿抖动)，信号2经芯片延时后为500ps+60ps(前沿抖动)，对延延时信号δt1和延时信号δt2进行与操作后，导致输出的窄脉冲前沿向后移动60ps，后沿向后移动80ps，窄脉冲的脉宽产生了变化。由于窄脉冲的宽度产生变化，导致qkd系统中出口光强的变化，使得qkd系统的成码率不稳定。而且，由于双通道延时芯片采用延时链工艺设计，延时链由温度敏感性元器件构成，所以受到温度影响后其延时值变化较大导致其输出脉冲宽度不稳定。窄脉冲驱动信号是双通道时延芯片输出的两个时延信号相与后的结果，其脉冲宽度受到信号的前沿、后沿抖动影响，进一步导致其输出脉冲宽度不稳定。具体的，温度对脉冲宽度的影响是：温度上升，窄脉冲宽度展宽；温度下降，窄脉冲宽度降低。另举例，如在双通道延时芯片25℃下，延时信号t1＝t0+δt，延时信号t2＝t0，其中δt为延时时间，此时窄脉冲宽度＝t1-t2＝t0。延时芯片的温升系数t:单位延时值；本公式表示1ns延时值温升1℃后，延时值增加xps。驱动电路在运行中会产生热能，从而电路中电子元器件的温度升高，设温度从25℃上升至25℃+δ℃时，则实际的信号延时为：t1'＝(t0+δt)+η×t1×δ℃，t2'＝t0+η×t0×δ℃，则温度在25℃+δ℃时，窄脉冲的宽度为：t1'-t2'＝(t0+δt)+η×t1×δ℃-(t0+η×t0×δ℃)，t1'-t2'＝η×δt×δ℃+δt。所以如何提供一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置，用以解决现有技术中由于延时抖动及温度的影响导致窄脉冲宽度不稳定成为亟待解决的问题。技术实现要素：本实用新型提供一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置，用以实现在支付失败后，提升退款操作效率的问题。为了实现上述目的，本实用新型技术方案提供一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置，包括：比较器，延时介质线路组、逻辑芯片、激光驱动芯片。比较器的输出引脚与延时介质组的一端通过点焊连接，延时介质线路组的另一端与所述逻辑芯片的输入引脚点焊连接，逻辑芯片的输出引脚经pcb线路与所述激光驱动芯片的信号输入引脚连接。作为上述技术方案的优选，较佳的，还包括：激光驱动芯片的驱动信号输出引脚经另一pcb线路与激光器的驱动信号接收引脚连接。作为上述技术方案的优选，较佳的，延时介质线路组由两根不同长度的延时介质线路组成。作为上述技术方案的优选，较佳的，延时介质组中两根延时介质线路的延时介质相同。作为上述技术方案的优选，较佳的，介质线路的长度是通过：获取信号在延时介质中的传输速率；根据延时的时长和所述传输速率进行计算，得到所述延时介质线路的长度。作为上述技术方案的优选，较佳的，延时介质线路组中较长的一根延时介质线路的两端分别与比较器的第一差分信号输出引脚和逻辑芯片的第一延时差分信号接收引脚连接。作为上述技术方案的优选，较佳的，延时介质线路组中较短的一根延时介质线路的两端分别与所述比较器的第二差分信号输出引脚和所述逻辑芯片的第二延时差分信号接收引脚连接。本实用新型技术方案提供了一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置，比较器的输出引脚与延时介质组的一端通过点焊连接，延时介质线路组的另一端与所述逻辑芯片的输入引脚点焊连接，逻辑芯片的输出引脚经pcb线路与所述激光驱动芯片的信号输入引脚连接。优点是，取消了双通道延时芯片，采用pcb走线方式实现延时功能，避免了延时芯片因温度变化而导致信号的脉冲宽度变化问题，通过在硬件中通过取反相与的电路生成窄脉冲，消除了信号输入端前延抖动的影响。进一步解决了由于延时芯片的温度变化造成qkd系统中出口光强变化导致窄脉冲宽度不稳定的问题。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明
背景技术：
所描述电路结构的结构示意图。图2为图1所示电路结构在无抖动情况下的窄脉冲时序图。图3为图1所示电路结构有无抖动情况下的窄脉冲时序图。图4为本实用新型实施例提供的结构示意图。图5为本实用新型实施例提供的实现流程示意图。图6为图5所示流程图所对应的窄脉冲时序图。具体实施方式为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图4为本实用新型实施例提供的结构示意图，如图4所示，包括：比较器1，由延时介质线路2和延时介质线路3组成的延时介质线路组、逻辑芯片4、激光驱动芯片5和激光器6。其中，本实施例以延时介质线路2及3所采用相同介质为例进行说明，但在实际实现中延时介质线路2及3可使用不同介质。比较器1的输出引脚与延时介质组的一端通过点焊连接，延时介质线路组的另一端与逻辑芯片4的输入引脚点焊连接，逻辑芯片4的输出引脚经pcb线路7与激光驱动芯片5的信号输入引脚连接。激光驱动芯片5的驱动信号输出引脚经另一pcb线路8与激光器6的驱动信号接收引脚连接。延时介质线路2的长度大于延时介质线路3的长度。延时介质线路2的一端与比较器的第一差分脉冲信号输出引脚a点焊连接，另一端与逻辑芯片4的第一延时差分信号的接收引脚a点焊连接。延时介质线路3的一端与比较器的第二差分脉冲信号输出引脚b点焊连接，另一端与逻辑芯片4的第一延时差分信号的接收引脚b点焊连接。其中，延时介质线路的长度的确定方法是：获取信号在延时介质中的传输速率；根据延时的时长和所述传输速率进行计算，最终得到延时介质线路的长度。现结合具体应用场景对本实用新型提供的一种无需延时芯片实现窄脉冲激光驱动电路实现装置做进一步说明，如图5所示：步骤201、计算电信号在pcb介质中的传输速率。具体的，v＝c/er^0.5＝6inch/ns，即电信号在fr4材质中的传输速率为6inch每纳秒，其中，v：电信号在pcb介质中传输速率，er：pcb材料的相对介质常数，c：光在真空中的传输速度。步骤202、根据t1计算延时介质线路2的长度(l1)。步骤203、根据t2计算延时介质线路3的长度(l2)。具体的，l＝v×t。其中，若t1为50ps的延时，则l1＝6inch/ns×50ps＝0.3inch＝300mil，l的单位为mil，同理可得出l2的长度。步骤204、裁切长l1的延时介质线路2，将通路两端分别与比较器和逻辑门芯片连接。步骤205、裁切长l2的延时介质线路3，将通路两端分别与比较器和逻辑门芯片连接。具体的，延时介质线路2的一端与比较器的第一差分脉冲信号输出引脚a点焊连接，另一端与逻辑芯片4的第一延时差分信号的接收引脚a点焊连接，同理，延时介质线路3的一端与比较器的第二差分脉冲信号输出引脚b点焊连接，另一端与逻辑芯片4的第一延时差分信号的接收引脚b点焊连接。步骤206、比较器输出差分脉冲信号p1和n1。步骤207、输出p2。p1经延时介质线路2产生p2，它具有时长为t1的第一延时。步骤208、输出n2。n1经延时介质线路3产生n2，它具有时长为t2的第二延时。步骤209、逻辑与门芯片对p2和n2相与，输出窄脉冲。窄脉冲的脉宽为δt，δt＝t1-t2，具体如图6所示，窄脉冲以第二延时差分信号后沿为前沿，以第一延时差分信号后沿为后沿。步骤210、窄脉冲驱动激光驱动芯片后激光器输出光脉冲。pcb材料的相对介质常数如表1所示：真空1.0纯ptfe2.1gyptfe2.2-2.3gx-ptfe2.55氰酸酯/玻璃3.2氰酸酯/石英2.8-3.4聚酰亚胺-石英3.5-3.8聚酰亚胺-玻璃4.0-4.6环氧树脂-玻璃(fr4)4.4-5.2无纺芳香胺(aramid)3.8-4.1芳香胺(织布)3.8-4.1陶瓷填充聚四氟乙烯6.0-10.2foamclad(arlon专利)1.15-1.3表1pcb材料的相对介质常数表本实用新型技术方案提供了一种无需延时芯片实现窄脉冲激光器驱动电路实现装置，比较器的输出引脚与延时介质组的一端通过点焊连接，延时介质线路组的另一端与所述逻辑芯片的输入引脚点焊连接，逻辑芯片的输出引脚经pcb线路与所述激光驱动芯片的信号输入引脚连接。优点是，取消了双通道延时芯片，采用pcb走线方式实现延时功能，避免了延时芯片因温度变化而导致信号的脉冲宽度变化问题，通过在硬件中通过取反相与的电路生成窄脉冲，消除了信号输入端前延抖动的影响。本实用新型提供的电路取消了双通道延时芯片从而解决了由于延时芯片的温度变化造成qkd系统中出口光强变化导致窄脉冲宽度不稳定的问题。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。当前第1页12