高速差分光电检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速差分光电检测系统，由电源模块、光-电转换模块、前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路，所述电源模块与光-电转换模块、前置放大电路、后级电压放大电路相连接，所述光-电转换模块依次连接前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路。本发明通过使光电二极管工作在反偏状态下，并使前置放大电路的输入电阻接近短路状态，在光电二极管输出的前置信号放大部分先用跨阻型放大器实现电压放大，整个检测电路只用2级放大，简单可行，降低成本，且有利于减小噪声影响。
【专利说明】高速差分光电检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电检测【技术领域】，尤其涉及一种适用于连续变量量子密钥分发配实验的高速差分光电检测系统。
【背景技术】
[0002]光电检测技术是一种非接触测量的高新技术，将传统的光学技术与现代电子技术相结合，是获取光信息或借助于光提取其他信息的重要手段.光电检测就是把调制到光载波上的有用信号解调出来，实现光信号到电信号的转换。
[0003]光电检测的一个应用就是作为连续变量量子密钥分发系统的信号接收器，连续变量量子密钥分配实验中采用微弱光脉冲代替单光子脉冲作为信息载体.微弱光信号在发送方经过调制，在信道上传输，到达接收方，在接收方利用零差相干检测技术，将信号光与本振光进行混频，输出的2路光信号利用差分光电检测电路进行光电转换，把光信号的差分信息转换为与功率成正比的电压信号，进行后续的信号采集与处理。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本发明的目的就在于提供了一种高速差分光电检测系统，使光电二极管工作在反偏状态下，并使前置放大电路的输入电阻接近短路状态，在光电二极管输出的前置信号放大部分先用跨阻型放大器实现电压放大，整个检测电路只用2级放大，简单可行，降低成本，且有利于减小噪声影响。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的:一种高速差分光电检测系统，由电源模块、光-电转换模块、前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路，所述电源模块与光-电转换模块、前置放大电路、后级电压放大电路相连接，所述光-电转换模块依次连接前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路。
[0006]作为一种优选方案，所述电源模块包括第一 0(:/0(:转换器1^5012、第二 0(:/0(:转换器0(:5312,所述第一 0(:/0(:转换器0(^5012为5?土 12乂转换，其中第一 0(:/0(:转换器0(^5012输出+127的700、的700-为光-电转换模块供电，第一 0(:/0(:转换器0(^5012的乂00通过7805稳压芯片转换为讯的乂⑶，第二 0(:/0(:转换器0(:5312为5?127转换，其中第二00/00转换器0(:5312输出12乂的的为后级电压放大电路供电。
[0007]作为一种优选方案，所述光-电转换模块输入端分别连接电源模块，输出端连接前置放大电路；所述光-电转换模块的第一光电二极管01、第二光电二极管02采用的型号为8？父65。
[0008]电路应用2个光电二极管实现差分驱动，2个光电二极管工作于127的反偏电压下，工作模式为光导模式，较高的偏置电压有利于减小光电二极管的结电容，提高光电二极管的响应速度，而且光电二极管8？乂65在12乂的反向偏置电压下的结电容为2.5奸。
[0009]作为一种优选方案，所述前置放大电路采用跨阻型放大器仍的型号为“5212，所述跨阻型放大器仍的1脚连接光-电转换模块的输出端、2脚连接电源模块、3脚接地、4脚接地、6脚接地、8脚接地、5脚和7脚连接中级滤波电路的输入端。
[0010]作为一种优选方案，所述中级滤波电路采用的滤波器为无源三阶巴特沃斯滤波器。
[0011]作为一种优选方案，所述后级电压放大电路采用宽带放大芯片UA733。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果:本发明的差分光电检测系统，使光电二极管工作在反偏状态下，并使前置放大电路的输入电阻接近短路状态，在光电二极管输出的前置信号放大部分先用跨阻型放大器实现电压放大，整个检测电路只用2级放大，简单可行，降低成本，且有利于减小噪声影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中电源模块的电路原理图；
图3为本发明中光-电转换模块的电路原理图；
图4为本发明中前置放大电路的电路原理图；
图5为本发明中中级滤波电路的电路原理图；
图6为本发明中后级电压放大电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0015]实施例:
如图1所示，一种高速差分光电检测系统，由电源模块1、光-电转换模块2、前置放大电路3、中级滤波电路4以及后级电压放大电路5，所述电源模块I与光-电转换模块2、前置放大电路3、后级电压放大电路5相连接，所述光-电转换模块2依次连接前置放大电路
3、中级滤波电路4以及后级电压放大电路5。
[0016]其中电源模块I的电路原理图如图2所示，所述电源模块I包括第一DC/DC转换器DC5D12、第二 DC/DC转换器DC5S12，所述第一 DC/DC转换器DCOT12为5?土 12V转换，其中第一DC/DC转换器DCOT12输出+12V的VDD、_12V的VDD-为光-电转换模块2供电，第一 DC/DC转换器DCOT12的VDD通过7805稳压芯片转换为5V的VCC，第二 DC/DC转换器DC5S12为5?12V转换，其中第二 DC/DC转换器DC5S12输出12V的VEE、5V的VEE-为后级电压放大电路5供电。
[0017]其中光-电转换模块2的电路原理图如图3所示，所述光-电转换模块2输入端分别连接电源模块1，输出端连接前置放大电路3 ;所述光-电转换模块2的第一光电二极管Dl、第二光电二极管D2采用的型号为BPX65。
[0018]其中前置放大电路3的电路原理图如图4所示，所述前置放大电路3采用跨阻型放大器Ul的型号为SA5212，所述跨阻型放大器Ul的I脚连接光-电转换模块2的输出端、2脚连接电源模块1、3脚接地、4脚接地、6脚接地、8脚接地、5脚和7脚连接中级滤波电路4的输入端。
[0019]其中中级滤波电路4的电路原理图如图4所示，所述中级滤波电路4采用的滤波器为无源三阶巴特沃斯滤波器。
[0020]其中后级电压放大电路5的电路原理图如图4所示，所述后级电压放大电路5采用宽带放大芯片以733。
[0021]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述系统由电源模块、光-电转换模块、前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路，所述电源模块与光-电转换模块、前置放大电路、后级电压放大电路相连接，所述光-电转换模块依次连接前置放大电路、中级滤波电路以及后级电压放大电路。
2.根据权利要求1所述的一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述电源模块包括第一 DC/DC转换器DCOT12、第二 DC/DC转换器DC5S12，所述第一 DC/DC转换器DCOT12为5?土 12V转换，其中第一 DC/DC转换器DCOT12输出+12V的VDD、-12V的VDD-为光-电转换模块供电，第一 DC/DC转换器DCOT12的VDD通过7805稳压芯片转换为5V的VCC，第二DC/DC转换器DC5S12为5?12V转换，其中第二 DC/DC转换器DC5S12输出12V的VEE、5V的VEE-为后级电压放大电路供电。
3.根据权利要求1所述的一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述光-电转换模块输入端分别连接电源模块，输出端连接前置放大电路；所述光-电转换模块的第一光电二极管D1、第二光电二极管D2采用的型号为BPX65。
4.根据权利要求1所述的一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述前置放大电路采用跨阻型放大器U1的型号为SA5212，所述跨阻型放大器U1的1脚连接光-电转换模块的输出端、2脚连接电源模块、3脚接地、4脚接地、6脚接地、8脚接地、5脚和7脚连接中级滤波电路的输入端。
5.根据权利要求1所述的一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述中级滤波电路采用的滤波器为无源三阶巴特沃斯滤波器。
6.根据权利要求1所述的一种高速差分光电检测系统，其特征在于:所述后级电压放大电路采用宽带放大芯片UA733。
【文档编号】H03F3/08GK104300922SQ201410481673
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】朱俊 申请人:江苏骏龙电力科技股份有限公司