[实用新型]采用多像素光子计数器的光时域反射装置

说明书

技术领域

本实用新型属于微弱光探测计数装置技术领域，具体涉及一种采用多像素光子计数器的光时域反射装置。

背景技术

现有的光时域反射装置所使用的光探测器主要为光电二极管、雪崩光电二极管APD。

光电二极管目前能够响应的波长范围覆盖了近紫外到近红外波段，并且具有较高的量子效率，所以广泛应用于光时域反射仪中；但是光电二极管不具有增益，因此其对光信号响应的灵敏度十分有限，不具有单光子响应能力。而雪崩光电二极管APD虽然具有增益(约为100)，相比于光电二极管，光响应灵敏度有所提高，但是依然无法响应单个光子，另一方面，APD的工作原理决定了其较大的过噪声因子(理论值最小为2)，使得增益涨落较大，使光时域反射光纤测距的信噪比受到限制。

已有人提出了基于超导纳米线单光子探测器的光时域反射计(申请日为：2013年11与25日，公开日为：2014年2月4日，公开号为：CN103575504A)，但是该种光时域反射装置的探测器需要工作在低温环境下(温度低于-100℃)，需要体积较大的制冷装置，整个装置较为复杂，成本高，限制了它的应用。

综上所述，现有的光时域反射装置所用探测器难以做到同时兼有高灵敏度、低成本、体积小的优点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用多像素光子计数器的光时域反射装置，具有灵敏度高、低成本及体积小的特点。

本实用新型所采用的技术方案是，采用多像素光子计数器的光时域反射装置，包括有多像素光子计数器模块，多像素光子计数器模块通过导线与稳压电源连接，多像素光子计数器模块通过光纤耦合器6连接有一分二路Y形单模光纤，多像素光子计数器模块通过同轴电缆与数字示波器内的第一模拟通道连接，数字示波器内的第二模拟通道通过同步信号与脉冲激光器信号连接，脉冲激光器与一分二路Y形单模光纤连接。

本实用新型的特点还在于，

多像素光子计数器模块的型号为MPPC C11209-10。

稳压电源采用的是IT6235型精密稳压电源。

数字示波器采用的是DPO4102B-L型数字示波器。

脉冲激光器采用的是PDL-800D型皮秒脉冲激光器。

一分二路Y形单模光纤为内径9微米，外直径125微米，FC/APC接口的单模光纤。

光纤耦合器为FC型法兰盘。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型采用采用多像素光子计数器的光时域反射装置中，采用了多像素光子计数器，灵敏度达到光子量级，很大程度上提高了信噪比和灵敏度；

2)本实用新型采用多像素光子计数器的光时域反射装置，在获得时间位置信息的同时能够获得脉冲光的强度信息。

附图说明

图1为本实用新型采用多像素光子计数器的光时域反射装置的结构示意图；

图2为利用本实用新型采用多像素光子计数器的光时域反射装置测得的光时域反射波形图。

图中，1.多像素光子计数器模块，2.稳压电源，3.数字示波器，4.脉冲激光器，5.一分二路Y形单模光纤，6光纤耦合器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型采用多像素光子计数器的光时域反射装置，其结构如图1所示，包括有多像素光子计数器模块1，多像素光子计数器模块1通过导线与稳压电源2连接，多像素光子计数器模块1通过光纤耦合器6连接有一分二路Y形单模光纤5，多像素光子计数器模块1通过同轴电缆与数字示波器3内的第一模拟通道连接，数字示波器3内的第二模拟通道通过同步信号与脉冲激光器4信号连接，脉冲激光器4与一分二路Y形单模光纤5连接。

其中，多像素光子计数器模块1的型号为MPPC C11209-10(日本滨松公司生产)。

稳压电源2采用的是IT6235型精密稳压电源(台湾艾德克斯公司生产)。

数字示波器3采用的是DPO4102B-L型数字示波器，(1GHz带宽，5GHz每秒采样率,Tektronix公司生产)。

脉冲激光器4采用的是PDL-800D型皮秒脉冲激光器(德国PicoQuant公司生产，波长670nm，时间半高宽44ps)。

一分二路Y形单模光纤5为内径9微米，外直径125微米，FC/APC接口的单模光纤。

光纤耦合器6为FC型法兰盘。

本实用新型采用多像素光子计数器的光时域反射装置的工作原理如下：