[發明專利]一種高速單光子探測器單片集成電路

在審

• 申請號: 201710607174.8
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107271059A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 張軍;蔣文浩;潘建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01J11/00
• 分類號: G01J11/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

1.一種高速單光子探測器單片集成電路，其特征在于，包括：依次連接的第一低通濾波器F1、第一低噪聲放大器A1、第二低噪聲放大器A2與第二低通濾波器F2；其中：

雪崩信號和高頻容性響應信號的混合信號經輸入端口(1)接入高速雪崩信號提取芯片，第一低通濾波器F1對混合信號中的高頻容性響應型號進行初步抑制，其輸出信號接入依次連接的第一低噪聲放大器A1與第二低噪聲放大器A2進行放大，第一低噪聲放大器A1通過第一輸入配置端(3)和第一輸出配置端(2)進行配置，低噪聲放大器A2通過第二輸入配置端(5)和第二輸出配置端(4)進行配置，經過第一低噪聲放大器A1與第二低噪聲放大器A2放大后的信號再接入第二低通濾波器F2，由第二低通濾波器F2將放大后的信號中的高頻容性響應信號再一次抑制，最后從輸出端口(6)輸出放大后的雪崩信號。

2.根據權利要求1所述的一種高速單光子探測器單片集成電路，其特征在于，所述第一低通濾波器F1與第二低通濾波器F2具有相同的結構，均包括：電感L1～L5以及電容C1～C5；其中：

電感L1～L5依次連接，信號從電感L1的一端輸入，從電感L5的一端輸出；

電容C1與電感L1并聯，電容C6與電感L5并聯；電容C2、C3、C4與C5的一端連接在一起后接地，電容C2另一端連接電感L1與L2連接點，電容C3另一端連接電感L2與L3連接點，電容C4另一端連接電感L3與L4連接點，電容C5另一端連接電感L4與L5連接點。

3.根據權利要求1所述的一種高速單光子探測器單片集成電路，其特征在于，所述第一低噪聲放大器A1與第二低噪聲放大器A2聯在一起，結構完全相同，均包括：輸入隔直電容CIN，輸入配置電感LB，低噪聲放大器芯片A，輸出隔直電容COUT，輸出配置電感LD；

所述輸入隔直電容CIN的一端接信號輸入，另一端與輸入配置電感LB一端及低噪聲放大器芯片A的輸入一端同時相連，電感LB另一端作為第一低噪聲放大器A1的第一輸入配置端(3)或第二低噪聲放大器A2的第二輸入配置端(5)；低噪聲放大器芯片A的輸出端與輸出配置電感LD一端和輸出隔直電容COUT一端同時相連，輸出隔直電容COUT的另一端接信號輸出，輸出配置電感LD另一端作為第一低噪聲放大器A1的第一輸出配置端(2)或第二低噪聲放大器A2的第二輸出配置端(4)。

4.根據權利要求3所述的一種高速單光子探測器單片集成電路，其特征在于，所述第一低噪聲放大器A1與第二低噪聲放大器A2的配置完全相同，均包括：輸入配置電阻RLB，輸入配置電容CLB，輸出配置電阻RLD，輸出配置電容CLD；

所述第一低噪聲放大器A1的第一輸入配置端(3)和第二低噪聲放大器A2的第二輸入配置端(5)，通過各自的并聯在一起的輸入配置電阻RLB和輸入配置電容CLB接地；

第一低噪聲放大器A1的第一輸出配置端(2)和第二低噪聲放大器A2的第二輸出配置端(4)，通過各自的輸出配置電阻RLD接供電VCC，同時通過各自的輸出配置電容CLD接地。

5.根據權利要求1所述的一種高速單光子探測器單片集成電路，其特征在于，采用組件集成的方式將所述第一低通濾波器F1、第一低噪聲放大器A1、第二低噪聲放大器A2與第二低通濾波器F2集成在一個芯片中；其中的第一低通濾波器F1與第二低通濾波器F2采用低溫共燒陶瓷LTCC技術制作。