一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路的制作方法

本发明具体涉及一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路

背景技术：

光电探测器是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段光领域主要用于测量和探测、工业自动控制、光度计量等方面；在红外波段光领域主要用于导弹制导、红外热成像、红外遥感等方面。

从电学结构看，光电探测器可分为pn结光电探测器、pin光电探测器、apd光电探测器和msm光电探测器。pin光电探测器因其相对简单的制备工艺、高响应度及高-3db带宽能够很好地满足高速光电的要求，而成为目前的主流光电探测器。而在一些特殊领域内要求光电探测器探测光的有效范围非常小，因此如何检测微小光信号逐渐成为了光电探测器领域的主要研发方向。

技术实现要素：

本发明提供了一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，包括光探测电路、电阻副和光探测反馈电路，所述的光探测电路包括光探测器接收二极管、保护电阻、二极管副和三极管副，所述的二极管副包括第一二极管和第二二极管，所述的三极管副包括第一三极管和第二三极管，所述的第一二极管与第一三极管的集电极串联，第二二极管与第二三极管的集电极串联。

所述的光探测反馈电路包括跨阻放大电路和分压电路，所述的跨阻放大电路与电压差值补偿回路并联，所述的分压电路包括分压电阻、稳压管和调整管，所述的调整管的基极与稳压管串联，调整管的集电极与探测指示灯串联。

在第一三极管和第二三极管的集电极端前分别串联第一二极管和第二二极管，当电压v2接入电路的第一时间，减少第一三极管、第二三极管的集电极-发射极的电压差，避免了由于过大的电压差，导致第一三极管和第二三极管的晶体管被电压击穿的现象，优选地，第一二极管和第二二极管为电平移位二极管，电平移位二极管的好处在于：当二极管端有电流穿过时，二极管两端的电压会逐渐降低。

优选地，第一三极管和第二三极管的类型为npn三极管。

为了保证跨阻放大电路输出电压的稳定性，在跨阻放大电路的两端并联一个电压差值补偿回路，优选地，电压差值补偿回路由二极管和一块电阻组成。

优选地，调整管的类型为pnp三极管。

优选地，跨阻放大电路中的跨阻放大器的输出端为电流信号。

有益效果：本发明涉及一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，利用光探测电路将探测到的微小光信号转换为微小电流，微小电流流经跨阻放大电路转换为低电压，通过稳压管的稳压作用，保证流经调整管的电压正常导通。当光能量探测器探测到皮瓦级微小光信号时，能将微小光信号最终转换为高稳定性的电压信号，保证了检测的精准性，整个电路结构简单，准确性高。

附图说明

图1是光能量探测器电路的电气原理图；

图2是光探测电路的电气原理图；

图3是光探测反馈电路的电气原理图；

具体实施方案

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，包括光探测电路、电阻副和光探测反馈电路，所述的光探测电路包括光探测器接收二极管pd、保护电阻rf、二极管副和三极管副，所述的二极管副包括第一二极管q1和第二二极管q2，所述的三极管副包括第一三极管t1和第二三极管t2，所述的第一二极管q1与第一三极管t1的集电极串联，第二二极管q2与第二三极管t2的集电极串联；

所述的光探测反馈电路包括跨阻放大电路和分压电路，所述的跨阻放大电路与电压差值补偿回路并联，所述的分压电路包括分压电阻rd、稳压管d2和调整管t3，所述的调整管t3的基极与稳压管d2串联，调整管t3的集电极与探测指示灯led串联。

实施例一：如图1所示，光探测器电源v1正常通电，光探测器接收二极管pd接收光信号，由于接收到的光信号为微小光信号，此时光探测器接收二极管pd受光照影响阻值减少量很小，电阻很大，流经光探测器接收二极管pd的电流很小，小电流流至第一三极管t1的基极，由于流至电流足够小，所以第一三极管的集电极和发射极不导通，此时输入电源v2与电阻r2串联，通过电阻r3的电流变小，流经r3的电流流至跨阻放大器tia，将小电流转换为低电压，并将低电压输出至分压电路，此时由于分压电路的稳压管d2的存在，调整管t3的基极端电压值保持不变，调整管t3的发射极端的电压减小，调整管t3的集电极电压增大，集电极电压流经探测指示灯led，探测指示灯led亮，此时表示光探测器探测到皮瓦级微小光信号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，包括光探测电路、电阻副和光探测反馈电路，所述的光探测电路包括光探测器接收二极管、保护电阻、二极管副和三极管副，所述的二极管副包括第一二极管和第二二极管，所述的三极管副包括第一三极管和第二三极管，所述的第一二极管与第一三极管的集电极串联，第二二极管与第二三极管的集电极串联；

所述的光探测反馈电路包括跨阻放大电路和分压电路，所述的跨阻放大电路与电压差值补偿回路并联，所述的分压电路包括分压电阻、稳压管和调整管，所述的调整管的基极与稳压管串联，调整管的集电极与探测指示灯串联。

2.根据权利要求1所述的一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，第一二极管和第二二极管为电平移位二极管。

3.根据权利要求1所述的一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，第一三极管和第二三极管的类型为npn三极管。

4.根据权利要求1所述的一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，电压差值补偿回路由二极管和电阻组成。

5.根据权利要求1所述的一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，调整管的类型为pnp三极管。

6.根据权利要求1所述的一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，其特征在于，跨阻放大电路中的跨阻放大器的输出端为电流信号。

技术总结
本发明公开了一种可探测皮瓦级微小光信号的光能量探测器电路，包括光探测电路和光探测反馈电路，所述的光探测电路包括光探测器接收二极管、保护电阻、电阻副、二极管副和三极管副，所述的光探测反馈电路包括跨阻放大电路和稳压电路，所述的跨阻放大电路带有电压差值补偿回路。当光能量探测器探测到皮瓦级微小光信号时，能将微小光信号最终转换为高稳定性的电压信号，保证了检测的精准性，整个电路结构简单，准确性高。

技术研发人员：詹敦平
受保护的技术使用者：江苏飞格光电有限公司
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2020.10.30