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单光子探测前端电路与淬灭工程

共计 30 章节
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01
单光子探测系统总览与前端电路定位
目标=从光子到电脉冲的信号链 · SPAD/SiPM/PMT等探测器件… · 前端电路在系统中的职责边界
单光子探测系统总…前端电路定位
02
SPAD盖革模式物理与电学模型
目标=雪崩倍增机制 · 击穿电压与过偏压 · 单光子触发概率
SPAD盖革模式物理
03
被动淬灭电路原理与设计
目标=淬灭电阻的作用与取值约束 · 雪崩电流限制 · 恢复时间与死区时间
被动淬灭电路原理设计
04
主动淬灭电路拓扑与工作过程
目标=雪崩检测 · 快速降低偏压 · 复位与再充电时序
主动淬灭电路拓扑工作过程
05
门控淬灭与门控前端电路
目标=门控信号产生 · 门控窗口与偏压调制 · 门控淬灭在时间相关单光子计数中的应用
门控淬灭门控前端电路
06
淬灭电路中的时序与死区时间工程
目标=雪崩建立时间 · 淬灭延迟 · 复位时间
淬灭电路时序
07
SPAD偏压源与过偏压控制电路
目标=高压偏置产生 · 过偏压精确设定 · 温度漂移补偿
SPAD偏压源
08
雪崩电流感知与快速鉴别前端
目标=电流敏感放大器 · 电压敏感前端 · 阈值鉴别器
雪崩电流感知快速鉴别前端
09
单光子前端电路的噪声分析与低噪声设计
目标=热噪声 · 闪烁噪声 · 散粒噪声
单光子前端电路的…低噪声设计
10
淬灭前端中的寄生电容与电荷共享问题
目标=SPAD结电容 · 寄生电容对淬灭速度的影响 · 电荷共享与串扰
淬灭前端寄生电容
11
后脉冲与串扰的电路级抑制
目标=后脉冲产生机制 · 淬灭电路参数对后脉冲率的影响 · 相邻像素串扰路径
后脉冲串扰的电路级抑制
12
单光子探测前端的时间分辨率优化
目标=时间抖动组成 · 雪崩建立抖动 · 鉴别器抖动
单光子探测前端的…目标=时间抖动组…
13
光子计数率与线性度工程
目标=非 paralyzable 与… · 死区时间导致的计数丢失 · 校正方法
光子计数率线性度工程
14
SiPM前端电路与淬灭工程
目标=SiPM微单元结构 · 微单元淬灭电阻 · 恢复时间
SiPM前端电路
15
SiPM多通道读出与模拟前端集成
目标=多路复用 · 电荷分配读出 · 电阻网络读出
SiPM多通道读出
16
单光子前端电路的版图与PCB工程
目标=高压隔离 · 爬电距离 · 寄生电容最小化
PCB单光子前端电路的…
17
淬灭电路中的高压器件与工艺选择
目标=高压MOSFET · 双极晶体管 · GaN/SiC器件
淬灭电路高压器件
18
单光子前端电路的电源管理与偏压稳定性
目标=高压DC-DC · 线性稳压 · 电荷泵
单光子前端电路的…偏压稳定性
19
淬灭前端的控制环路与反馈设计
目标=主动淬灭反馈环路 · 雪崩电流检测反馈 · 偏压自适应控制
淬灭前端的控制环…反馈设计
20
单光子探测前端的数字化与时间数字转换接口
目标=阈值鉴别输出 · LVDS/LVCMOS接口 · TDC前端
单光子探测前端的…时间数字转换接口
21
淬灭电路的低功耗与便携式设计
目标=功耗来源分析 · 动态偏压调制 · 休眠与唤醒策略
淬灭电路的低功耗便携式设计
22
单光子前端电路的温度特性与补偿
目标=击穿电压温度系数 · 暗计数率温度依赖 · 增益温度漂移
单光子前端电路的…补偿
23
淬灭前端的可靠性、寿命与失效分析
目标=高压应力 · 热载流子注入 · 器件退化
淬灭前端的可靠性寿命
24
单光子探测前端的测试与表征方法
目标=暗计数率 · 探测效率 · 后脉冲概率
单光子探测前端的…表征方法
25
淬灭电路参数标定与优化实战
目标=过偏压 · 淬灭电阻 · 阈值
淬灭电路参数标定优化实战
26
基于FPGA的单光子前端控制与数据采集
目标=淬灭时序生成 · 门控信号 · TDC实现
FPGA基于
27
单光子探测前端在激光雷达中的应用
目标=飞行时间测量 · 长距离弱回波探测 · 多通道SiPM前端
单光子探测前端激光雷达
28
单光子探测前端在量子密钥分发与量子光学中的应用
目标=单光子源表征 · 探测效率与暗计数要求 · 时间标记
单光子探测前端量子密钥分发
29
单光子探测前端在生物医学成像与荧光检测中的应用
目标=时间相关单光子计数 · 荧光寿命成像 · 高计数率前端
单光子探测前端生物医学成像
30
单光子前端与淬灭工程的系统集成与前沿趋势
目标=ASIC集成 · 3D堆叠 · CMOS SPAD阵列
单光子前端淬灭工程的系统集…