一种单光子探测器的参数优化设置方法与流程

技术特征：

1.一种单光子探测器的参数优化设置方法，所述的单光子探测器包括：雪崩光电二极管模块、高压电源模块、门脉冲发生器、光子计数器、限幅放大器、脉冲鉴别器，雪崩光电二极管模块内设置有热电制冷器、温度传感器、雪崩光电二极管；

所述单光子探测器配置有主控单元，包括：单片机、D/A转换器、TEC驱动器和A/D转换器；单片机设有3个控制端口和2个数据端口，三个控制端口分别与D/A转换器、TEC驱动器以及门脉冲发生器连接，两个数据端口分别与光子计数器和A/D转换器连接；

温度传感器将采集到的温度信号经过A/D转换器进行模数转换后发送给单片机，单片机根据接收到的温度信号控制TEC驱动器以控制热电制冷器使其达到相应的温度下；单片机输出的控制信号经过D/A转化器后发送给高压电源模块以控制高压电源模块的输出电压，进而调节雪崩光电二极管的直流偏置电压；雪崩光电二极管对接收到的光信号进行光电转换后得到的电信号依次经过脉冲鉴别器、限幅放大器和光子计数器后得到相应的探测结果并发送给主控单元中进行输出；

其特征是：所述方法包括以下步骤：

步骤一，对单光子探测器进行初始化以设定各个参数的初始值，所述的参数包括直流偏置电压、门脉冲宽度、门脉冲幅度和工作温度；

步骤二，逐个对所述参数进行优化，优化任意一个参数时：固定其余参数，其中已优化参数固定为最优值，未优化的参数固定为其初始值，按照预设的步进递增该参数的值直至到达最大值，以相应的初始值和每次递增后的值作为中间值，针对每个中间值，将相应参数设为该中间值后去进行探测并采集测量数组，根据所有中间值的测量数组计算各个中间值对应的信噪比，选择最大信噪比对应的中间值作为该参数的最优值。

2.如权利要求1所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二中，按照直流偏置电压、门脉冲宽度、门脉冲幅度和工作温度的顺序依次逐个优化。

3.如权利要求1所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二中，按照直流偏置电压、门脉冲幅度、门脉冲宽度和工作温度的顺序依次逐个优化。

4.如权利要求2或3所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二中，所述中间值对应的信噪比S/N的计算式如下：其中：

xm[i]表示第m个中间值对应的测量数组中的第i个元素的值，n为测量数组的元素个数，m的取值为1～M，其中M为中间值的总个数。

5.如权利要求1所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤一，初始化时设置直流偏置电压的初始值比单光子探测器内APD的雪崩电压小5～10V。

6.如权利要求5所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二，针对门脉冲宽度预设的步进为50ps，最大值为1000ps。

7.如权利要求6所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二，针对所述门脉冲幅度预设的步进为2V，最大值为20V。

8.如权利要求7所述单光子探测器的参数优化设置方法，其特征是：步骤二，针对工作温度预设的步进为5℃，最大值为30℃。