[发明专利]偏流值检测电路和单光子探测器强光攻击检测电路、方法

说明书

本发明公开了偏流值检测电路和单光子探测器强光攻击检测电路、方法。检测电路用于在雪崩光电二极管处于雪崩状态时，检测雪崩光电二极管的偏流值。检测电路包括DA转换电路、电流传感器、电流源、AD转换电路、电阻R1～R3。电流传感器的反相端一方面连接雪崩光电二极管的阳极，另一方面经由电阻R1连接同相端，又一方面经由电阻R2接地，同相端还电性连接DA转换电路；电流传感器采用双电源供电，输出端经由电阻R3后，一方面连接电流源，另一方面连接AD转换电路，AD转换电路的信号输出端作为整个检测电路的信号输出端。电流传感器的双电源均为负电压且电压值的大小取决于当没有电流经过电阻R1时，AD转换电路的输入电压是0V。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域中的一种检测电路，尤其涉及一种实时精确检测雪崩光电二极管偏流值的检测电路及其检测方法、一种单光子探测器强光攻击检测电路及其检测方法。

背景技术

传统方式是使用PIN光电二极管将攻击者EVE发送的强光窄脉冲信号转换成窄脉冲电流，并输出和窄脉冲电流成正比例的窄脉冲电压，被后续主控芯片识别来判断是否有强光攻击发生。然而，传统采用PIN管检测的方法，灵敏度低，线性度差，精确度差，不能精确测量APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)偏流值。

目前也有Linear开发出APD偏流检测专用芯片，通过检测APD管输出的电流值判断是否有强光攻击发生。然而，APD偏流检测专用芯片缺点是不能应用在APD偏压是负高压的环境。

发明内容

为解决单光子探测器使用光电转换器件为APD，且APD工作偏压为负高压时，产生的光电流非常微弱，在nA～μA级，难以精确测量的技术问题，本发明提供一种实时精确检测雪崩光电二极管偏流值的检测电路及其检测方法、一种单光子探测器强光攻击检测电路及其检测方法。

本发明的解决方案是：一种实时精确检测雪崩光电二极管偏流值的检测电路，其用于在雪崩光电二极管处于雪崩状态时，检测雪崩光电二极管的偏流值；所述检测电路包括电流传感器、电流源、AD转换电路、电阻R1、电阻R2、电阻R3、DA转换电路；电流传感器的反相端一方面电性连接雪崩光电二极管的阳极，另一方面经由电阻R1电性连接电流传感器的同相端，又一方面经由电阻R2电性接地，电流传感器的同相端还电性连接DA转换电路；电流传感器采用双电源供电；电流传感器的输出端经由电阻R3后，一方面电性连接电流源，另一方面电性连接AD转换电路，AD转换电路的信号输出端作为整个检测电路的信号输出端；其中，电流传感器的双电源均为负电压且电压值的大小取决于当没有电流经过电阻R1时，AD转换电路的输入电压是0V。

作为上述方案的进一步改进，电流传感器的GND引脚和Vcc引脚各接一个负高压实现电流传感器的双电源供电，Vcc引脚接的负高压比GND引脚接的负高压高6.8V。

作为上述方案的进一步改进，电流传感器采用比较器实现。

作为上述方案的进一步改进，电流源采用电源芯片实现。

本发明还提供一种实时精确检测雪崩光电二极管偏流值的检测方法，其应用于上述实时精确检测雪崩光电二极管偏流值的检测电路中，用于在雪崩光电二极管处于雪崩状态时，检测雪崩光电二极管的偏流值；所述检测方法为：将雪崩光电二极管达到雪崩状态时产生的偏流通过电阻R1，以将电流转换成电压；电流传感器将所述电压放大输出；电流源输出恒电流，使得电阻R3有固定电压差，将电流传感器的输出电压变化传递到AD转换电路的信号输入端。