单光子探测器SPAD恒温控制系统设计

连铸, 2016, 33(1): 81-87. doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2016.01.012

单光子探测器SPAD恒温控制系统设计

亓少帅 ^1, , 张天舒 ^2, , 付毅宾 ^3, , 王欢雪 ^4, , 吕立慧 ^5,

1.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥,230031

2.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥,230031

3.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥,230031

4.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥,230031

5.中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥,230031

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China(国家自然科学基金,41205119, 41305126), Strategic Priority Research Program of Chinese Academy of Sciences(中国科学院战略性先导科技专项, XDB05040300), National Key Scientific Instrument and Equipment Development Project(国家重大科学仪器设备开发专项, 2011YQ120024)

关键词：光电子学 , 单光子雪崩二极管 , 恒温控制系统 , 温度控制芯片

Constant temperature control system design of single photon detector SPAD

Keywords： optoelectronics , single photon avalanche diode , constant temperature control system , temperature control chip

分析了单光子雪崩光电二极管(SPAD)探测器雪崩电压的温度特性,得出SPAD的雪崩电压随温度变化约为0.7 V/℃,需要设计恒温控制电路保证SPAD的正常工作.从最优温度控制策略的角度,选用MAX1978温度控制芯片进行电路设计实现SPAD的温度恒定.简要介绍了恒温控制系统的工作原理及各个组成部分.通过恒温控制电路实验验证了电路的可行性,恒温控制电路可以在1 min内使SPAD的工作环境温度恒定在0.06℃内,温度控制速度和精度均能满足SPAD温度恒定的要求,确保单光子探测器SPAD正常工作,使单光子探测器SPAD具有更好的探测性能.

参考文献

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