[实用新型]适用于单光子探测器的制冷装置及制冷结构

说明书

本实用新型公开的适用于单光子探测器的制冷装置及制冷结构，涉及量子通信领域，包括光电二极管、管壳、热电制冷器TEC、导热导电板、控制电路板、盖板和盒体，导热导电板底面两侧的厚度不同，光电二极管一端的管脚穿过导热导电板底面厚度较薄的一侧并与控制电路板的一侧电学连接，导热导电板底面厚度较厚的一侧与热电制冷器TEC的冷面固定连接，盒体的一面开口，与开口相对的一端被设置为散热器，热电制冷器TEC的热面与散热器的一面固定连接且紧密接触，光电二极管、热电制冷器TEC、导热导电板及控制电路板位于盒体内，盖板与盒体开口的一面固定连接并形成密封体，能够有效降低单光子探测器的噪声，扩大了制冷装置的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及量子通信领域，具体涉及一种适用于单光子探测器的制冷装置及制冷结构。

背景技术

单光子探测器是量子通信领域中比较重要的元器件，用来探测单光子信号，其性能的好坏直接决定了量子密钥分发系统性能的好坏。由于单光子探测器的性能与环境温度有很大的关系，温度越低，性能越好。所以，需要实时探测单光子探测器工作时的温度并根据探测的温度实时对单光子探测器工作时的温度进行调控，当单光子探测器工作时的温度超过一定的数值时，对该单光子探测器进行制冷，以保证单光子探测器维持稳定工作状态。

目前市面上的制冷装置基本全部采用上下结构安装，从上往下分别是盖板、光电二极管、热电制冷器TEC及散热器且采用具有圆柱形状的管壳包围光电二极管，采用对管壳整体进行制冷的方式对光电二极管进行制冷。目前的制冷装置存在以下缺陷：

（1）由于光电二极管安装于管壳内部的圆形底座上，采用对管壳整体进行制冷的方式对光电二极管进行制冷不能有效对光电二极管进行制冷，光电二极管的实际温度往往高于测量值，不能有效降低单光子探测器的噪声；

（2）由于器件尺寸原因，制冷装置整体高度将达到80mm以上。另外，由于光纤的出口与控制电路板的出口一般设置在制冷装置两个对立的侧面，多个制冷装置不能并排水平放置在机箱内，从而导致制冷装置无法集成放置到2U及以下尺寸的机箱内，严重限制了制冷装置的应用前景。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种适用于单光子探测器的制冷装置及制冷结构，用以解决现有技术存在的无法有效降低单光子探测器的噪声、应用前景受限的缺陷。

为了实现上述目的，第一方面，本实用新型实施例提供的单光子探测器的制冷装置包括光电二极管、管壳、热电制冷器TEC、导热导电板、控制电路板、盖板和盒体，其中：

所述光电二极管位于所述管壳内部且设置于所述管壳底端的圆形底座上，其中，所述光电二极管与所述管壳组合形成单光子探测器。

所述管壳底端的圆形底座与所述导热导电板的端面固定连接且紧密接触。

所述光电二极管、所述导热导电板、所述控制电路板、所述热电制冷器TEC依次固定设置在一起。

所述导热导电板底面两侧的厚度不同。

所述光电二极管一端的管脚穿过所述导热导电板底面厚度较薄的一侧并与所述控制电路板的一侧电学连接。

所述导热导电板底面厚度较厚的一侧与所述热电制冷器TEC的冷面固定连接。

所述盒体的一面开口，与开口相对的一端被设置为散热器。

所述热电制冷器TEC的热面与所述散热器的一面固定连接且紧密接触。

所述光电二极管、所述热电制冷器TEC、所述导热导电板及所述控制电路板位于所述盒体内。

所述盖板与所述盒体开口的一面固定连接并形成密封体。

作为本实用新型一个优选的实施方式，所述导热导电板的材质为铜。