[发明专利]微弱光测量仪及多通道微弱光时间分辨方法

权利要求书

1.一种微弱光测量仪，其特征在于，包括：探测器，与所述探测器电连接的放大整形器，与所述放大整形器电连接的主控器；

所述探测器具有多个接收通道，所述探测器用于通过各个所述接收通道接收光脉冲信号，将所述光脉冲信号转换成电脉冲信号并发送至所述放大整形器；

所述放大整形器具有与多个所述接收通道对应的多个处理通道，所述放大整形器用于接收所述电脉冲信号，通过与当前接收通道对应的处理通道对所述电脉冲信号进行放大整形处理，得到数字脉冲信号，将所述数字脉冲信号发送至所述主控器；

所述主控器用于接收所述数字脉冲信号，利用划分粗时间与细时间的方式对所述数字脉冲信号进行处理，计算各个所述接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间，以及各个所述接收通道对应的多个所述光脉冲信号之间的时间间隔；

所述主控器包括：相位差检测器，分别与所述相位差检测器电连接的第一起振器和第二起振器和与所述相位差检测器电连接的处理器；所述第二起振器具有与多个所述接收通道对应的多个起振通道；

所述测量仪接收到开始信号后，所述第一起振器按照预设频率生成第一周期信号，并将所述第一周期信号发送至所述相位差检测器的各个检测通道；

所述第二起振器用于通过各个所述起振通道接收各个所述接收通道对应的所述数字脉冲信号，在所述数字脉冲信号的触发下生成第二周期信号，将所述第二周期信号发送至所述相位差检测器；

所述相位差检测器具有与多个所述接收通道对应的多个检测通道，在接收到所述第一周期信号和所述第二周期信号后，通过与当前接收通道对应的检测通道计算该接收通道接收的所述第二周期信号与所述第一周期信号之间的相位差，将所述相位差发送至所述处理器；

所述处理器用于接收所述相位差，根据所述相位差计算细时间，将当前计时结果作为粗时间，将所述细时间和所述粗时间的相加结果作为当前接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间。

2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述主控器还包括分别与所述相位差检测器和所述处理器电连接的模数转换器；

所述模数转换器具有与多个所述接收通道对应的多个转换通道；

所述相位差检测器用于将所述相位差以模拟电信号的形式发送至所述模数转换器；

所述模数转换器用于接收所述模拟电信号，通过与当前接收通道对应的转换通道将所述模拟电信号转换成数字电信号并发送至所述处理器。

3.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述处理器还用于将各个所述接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间相减，得到各个所述接收通道对应的多个所述光脉冲信号之间的时间间隔。

4.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述主控器还用于计算各个所述接收通道对应的所述光脉冲信号的数量，以及，通过各个所述接收通道的预定位置确定各个所述光脉冲信号的位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的测量仪，其特征在于，所述测量仪还包括：与所述主控器电连接的输出接口，所述输出接口用于输出各个所述接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间，以及各个所述接收通道对应的多个所述光脉冲信号之间的时间间隔。

6.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于，所探测器包括多阳极光电倍增管、雪崩光电倍增管、多像素光子计数器以及光电二极管中的一种或多种。

7.一种应用权利要求1至6任一项所述的微弱光测量仪的多通道微弱光时间分辨方法，其特征在于，包括：

探测器通过各个接收通道接收光脉冲信号，将所述光脉冲信号转换成电脉冲信号；

放大整形器通过与当前接收通道对应的处理通道对所述电脉冲信号进行放大整形处理，得到数字脉冲信号；

主控器利用划分粗时间与细时间的方式对所述数字脉冲信号进行处理，计算各个所述接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间，以及各个所述接收通道对应的多个所述光脉冲信号之间的时间间隔；

其中，所述主控器包括：相位差检测器，分别与所述相位差检测器电连接的第一起振器和第二起振器和与所述相位差检测器电连接的处理器；所述第二起振器具有与多个所述接收通道对应的多个起振通道；

微弱光测量仪接收到开始信号后，所述第一起振器按照所述预设频率生成第一周期信号，并将所述第一周期信号发送至所述相位差检测器的各个检测通道；

所述第二起振器用于通过各个所述起振通道接收各个所述接收通道对应的所述数字脉冲信号，在所述数字脉冲信号的触发下生成第二周期信号，将所述第二周期信号发送至所述相位差检测器；

所述相位差检测器具有与多个所述接收通道对应的多个检测通道，在接收到所述第一周期信号和所述第二周期信号后，通过与当前接收通道对应的检测通道计算该接收通道接收的所述第二周期信号与所述第一周期信号之间的相位差，将所述相位差发送至所述处理器；

所述处理器用于接收所述相位差，根据所述相位差计算细时间，将当前计时结果作为粗时间，将所述细时间和所述粗时间的相加结果作为当前接收通道对应的所述光脉冲信号的获取时间。