[发明专利]微弱光测量仪及多通道微弱光时间分辨方法

说明书

本发明提供了微弱光测量仪及多通道微弱光时间分辨方法，其中测量仪包括：探测器，与探测器电连接的放大整形器，与放大整形器电连接的主控器；探测器具有多个接收通道，探测器用于接收光脉冲信号，将光脉冲信号转换成电脉冲信号并发送至放大整形器；放大整形器用于接收电脉冲信号，对电脉冲信号进行放大整形处理，得到数字脉冲信号并发送至主控器；主控器用于接收数字脉冲信号，利用划分粗时间与细时间的方式计算各个接收通道对应的光脉冲信号的获取时间，以及各个接收通道对应的多个所述光脉冲信号之间的时间间隔。本发明能够测量光脉冲信号的时间相关量，缓解相关技术中的微弱光测量仪无法测量光脉冲信号的时间相关量的问题。

技术领域

本发明涉及单光子及微弱光测量领域，尤其涉及微弱光测量仪及多通道微弱光时间分辨方法。

背景技术

微弱光测量仪是一种能够接收光脉冲信号，对光脉冲信号进行测量的仪器。微弱光测量仪普遍应用于辐射成像领域、光子雷达领域及爱因斯坦波色凝聚领域等。

在辐射成像领域内，利用微弱光测量仪进行辐射成像的主要过程是：激光器向待成像物体发射激光，待成像物体将激光以光脉冲信号的形式反射至微弱光测量仪，微弱光测量仪测量接收到的光脉冲信号的强度信息和位置信息，将测量的光脉冲信号的强度信息和位置信息发送至成像装置，成像装置根据光脉冲信号的强度信息和位置信息呈现出待成像物体对应的图像。

然而，相关技术中的微弱光测量仪只能测量光脉冲信号的强度信息和位置信息，无法测量光脉冲信号的时间相关量，使微弱光测量仪的应用受到局限。

发明内容

本发明提供了微弱光测量仪及多通道微弱光时间分辨方法，能够测量光脉冲信号的时间相关量，缓解相关技术中的微弱光测量仪无法测量光脉冲信号的时间相关量的问题。

为达到上述目的，第一方面，本发明实施例提供了一种微弱光测量仪，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。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面第一种可能的实施方式，其中，所述主控器包括：相位差检测器，与所述相位差检测器电连接的处理器；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；所述测量仪接收到开始信号后，所述处理器按照预设频率进行计时，各个所述检测通道按照所述预设频率生成第一周期信号；所述相位差检测器用于接收所述数字脉冲信号，在所述数字脉冲信号的触发下生成第二周期信号，通过与当前接收通道对应的检测通道计算所述第二周期信号与所述第一周期信号之间的时间差，将所述时间差发送至所述处理器；所述处理器用于接收所述时间差，将所述时间差作为细时间，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。

结合第一方面第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面第二种可能的实施方式，其中，所述主控器还包括与所述相位差检测器电连接的第一起振器；所述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。