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SPAD单光子探测器的SPICE模型及其CQC淬火电路研究

于跃, 刘雪莲, 单泽彪, 王春阳, 杨波

于跃, 刘雪莲, 单泽彪, 王春阳, 杨波. SPAD单光子探测器的SPICE模型及其CQC淬火电路研究[J]. 红外技术, 2019, 41(8): 726-730.
引用本文: 于跃, 刘雪莲, 单泽彪, 王春阳, 杨波. SPAD单光子探测器的SPICE模型及其CQC淬火电路研究[J]. 红外技术, 2019, 41(8): 726-730.
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YU Yue, LIU Xuelian, SHAN Zebiao, WANG Chunyang, YANG Bo. SPICE Model of SPAD Single Photon Detector and a CQC[J]. Infrared Technology , 2019, 41(8): 726-730.
Citation: YU Yue, LIU Xuelian, SHAN Zebiao, WANG Chunyang, YANG Bo. SPICE Model of SPAD Single Photon Detector and a CQC[J]. Infrared Technology , 2019, 41(8): 726-730.
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SPAD单光子探测器的SPICE模型及其CQC淬火电路研究

  • 长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春,130022

  • 西安工业大学光电工程学院,陕西西安,710000

  • 长春理工大学

  • 西安工业大学

基金项目: 国防基础科研计划项目%吉林省教育厅科研规划项目(JJKH-20190590KJ,JJKH-20190591KJ)
详细信息

  • 中图分类号: TN312.7

SPICE Model of SPAD Single Photon Detector and a CQC

摘要

    摘要
  • 摘要: 在盖革模式下工作的雪崩光子二极管(APD)也称为单光子雪崩光子二极管(single photon avalanche photon diode,SPAD)是一种常用于激光测距成像领域的单光子探测器.本文针对SPAD探测应用中的淬火问题,设计了一种电容淬火(capacitive quenching circuit,CQC)电路.首先,根据SPAD器件的性能参数,建立了SPAD的SPICE等效模型,并通过无源淬火电路验证了该模型.其次,基于该等效模型的基础上,仿真验证了所设计的CQC淬火电路的淬火效果.仿真结果表明:所设计的CQC电路不仅具有门控有源淬火电路的优点,而且具有更稳定的偏置电压和击穿电流.本文设计的CQC淬火电路的淬火时间和恢复时间分别为16 ns和41 ns,基本可满足单光子测距的应用需求.
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