實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微弱光探測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光電探測(cè)器/裝置包括多陽極光電倍增管、多通道光子計(jì)數(shù)管(Multi PixelPhoto Counter，MPPC)或者多通道的雪崩光電二極管(Avalanche Photo D1de，APD)，其作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，由于多通道光電探測(cè)器/裝置的每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換增益是不一樣的，有些會(huì)相差幾倍的增益，因此導(dǎo)致了同樣光信號(hào)入射到不同的通道后，其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化輸出的電壓或者電流信號(hào)的大小不一樣，進(jìn)而導(dǎo)致后端的信號(hào)采集存在較大的不一致性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，以改善上述問題，實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置的整體增益一致性。
[0004]第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，包括多通道光電探測(cè)裝置，所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的輸出端連接有放大器，所述多通道光電探測(cè)裝置的第η個(gè)通道的輸出端連接的放大器的增益為G2n，G2n=G + Gln，其中，Gln為所述多通道光電探測(cè)裝置的第η個(gè)通道的原始增益，G為所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的整體增益，η為自然數(shù)。
[0005]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，每個(gè)通道的輸出端連接的放大器為增益獨(dú)立可調(diào)的放大器。
[0006]通過在各個(gè)通道的輸出端連接增益獨(dú)立可調(diào)的放大器，用于對(duì)各通道輸出的信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)程度的增益補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單。
[0007]結(jié)合第一方面的第一可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述放大器包括信號(hào)放大電路和信號(hào)衰減電路，所述信號(hào)放大電路包括三極管，所述信號(hào)衰減電路包括衰減電阻，所述放大器的增益為所述信號(hào)放大電路的增益與所述信號(hào)衰減電路的增益的乘積。
[0008]放大器可以直接采用運(yùn)算放大器，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，但存在的缺點(diǎn)是采用運(yùn)算放大器進(jìn)行增益補(bǔ)償至少需要兩個(gè)運(yùn)算放大器，這樣就會(huì)導(dǎo)致裝置的體積較大，功耗較大。作為另一種實(shí)施方式，將放大器設(shè)計(jì)為信號(hào)放大電路和信號(hào)衰減電路兩部分，所述信號(hào)放大電路包括三極管，所述信號(hào)衰減電路包括衰減電阻，三極管對(duì)每個(gè)通道輸出的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大，再通過衰減電阻對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行衰減，以使得每個(gè)通道輸出的信號(hào)的整體增益相一致。采用三極管與衰減電阻配合使用的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償，極大的減小了整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，降低了整個(gè)裝置的功耗及產(chǎn)生的熱能，對(duì)于電子產(chǎn)品而言具有重要意義。
[0009]結(jié)合第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述三極管為微波三極管。
[0010]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，每個(gè)通道的輸出端連接的放大器包括信號(hào)放大電路和信號(hào)衰減電路，所述信號(hào)放大電路包括三極管，所述信號(hào)衰減電路包括衰減電阻，相鄰的至少兩個(gè)通道的輸出端連接的放大器共用一個(gè)所述信號(hào)放大電路，每個(gè)通道的輸出端連接的放大器的增益為所述信號(hào)放大電路的增益與所述信號(hào)衰減電路的增益的乘積。
[0011]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，通過在多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的輸出端連接有放大器，放大器對(duì)該通道輸出的信號(hào)進(jìn)行不同程度的信號(hào)放大，可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)通道的整體增益一致，使得在多通道光電探測(cè)裝置的輸出端采集的信號(hào)一致性很高。
[0012]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，通過將放大器布置為由信號(hào)放大電路和信號(hào)衰減電路組成，所述信號(hào)放大電路包括三極管，所述信號(hào)衰減電路包括衰減電阻，利用三極管和衰減電阻分別對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和衰減，以使得每個(gè)通道輸出的信號(hào)的整體增益相一致。采用三極管與衰減電阻配合使用的方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償，使得整個(gè)實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置的體積較小，且功耗較低。
[0013]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0015]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的另一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的又一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]實(shí)用新型人在研究中發(fā)現(xiàn)，由于多通道光電探測(cè)器/裝置的每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換增益是不一樣的，有些會(huì)相差幾倍的增益，因此導(dǎo)致了同樣光信號(hào)入射到不同的通道后，其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化輸出的電壓或者電流信號(hào)的大小不一樣，進(jìn)而導(dǎo)致后端的信號(hào)采集存在較大的不一致性，不利于信號(hào)的檢測(cè)。
[0020]基于此，實(shí)用新型人想到了采用軟件補(bǔ)償?shù)姆绞剑褪前巡杉降男盘?hào)使用計(jì)算機(jī)來修正，但是經(jīng)過嘗試發(fā)現(xiàn)，這樣做效果很有限，畢竟信號(hào)本身就先天不足，計(jì)算機(jī)再怎么補(bǔ)償，其信噪比不會(huì)變好。
[0021]基于此，實(shí)用新型人經(jīng)過不斷研究，提出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，通過將每個(gè)通道輸出的信號(hào)進(jìn)行不同程度的放大，以使得每個(gè)通道的整體增益保持一致。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，包括多通道光電探測(cè)裝置，所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的輸出端連接有放大器，所述多通道光電探測(cè)裝置的第η個(gè)通道的輸出端連接的放大器的增益為G2n，G2n= G-G ln，其中，Gln為所述多通道光電探測(cè)裝置的第η個(gè)通道的原始增益，G為所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的整體增益，η為自然數(shù)。
[0023]例如，通道1的原始增益為Gn，即入射至多通道光電探測(cè)裝置的通道1的光信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變?yōu)樵鲆鏋镚n的電信號(hào)，通道1的輸出端連接的放大器的增益為G21，則增益為Gn的電信號(hào)經(jīng)過放大器的放大后整體增益為6的=匕1\611)的電信號(hào)。通道2的原始增益為G12，即入射至多通道光電探測(cè)裝置的通道2的光信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換后變?yōu)樵鲆鏋镚12的電信號(hào)，通道2的輸出端連接的放大器的增益為G22，則增益為G12的電信號(hào)經(jīng)過放大器的放大后整體增益為G(G = G22XG12)的電信號(hào)。通過將每個(gè)通道輸出的信號(hào)進(jìn)行不同程度的放大，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)通道輸出的信號(hào)的整體增益保持一致。
[0024]具體的，參見圖1，作為一種實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，可以包括多通道光電探測(cè)裝置，所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的輸出端連接有放大器，其中，每個(gè)通道的輸出端連接的放大器為增益獨(dú)立可調(diào)的放大器，即每個(gè)通道的輸出端連接的放大器分別為獨(dú)立的放大器。所述多通道光電探測(cè)裝置的第η個(gè)通道的輸出端連接的放大器的增益為G2n。
[0025]放大器或增益獨(dú)立可調(diào)的放大器可以是任意可實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的設(shè)備，例如，作為具體的一種實(shí)施方式，增益獨(dú)立可調(diào)的放大器可以采用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)。通過上述方式實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)通道輸出的信號(hào)放大，進(jìn)行不同程度的增益補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)通道的整體增益一致，且實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，只需要在各個(gè)通道的輸出端配置相應(yīng)增益的運(yùn)算放大器即可。
[0026]但是經(jīng)過實(shí)物的試驗(yàn)檢測(cè)，實(shí)用新型人在研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，采用運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)時(shí)需要采用至少兩個(gè)運(yùn)算放大器，導(dǎo)致裝置的體積較大，且通道越多需要的運(yùn)算放大器就越多，使得整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)也就越大；此外，每個(gè)運(yùn)算放大器都要工作，消耗電能，并產(chǎn)生熱量，使得整個(gè)裝置產(chǎn)生的熱能較大，不能較好的滿足使用需求，且運(yùn)算放大器使用得越多功耗越大，產(chǎn)生的熱能越多，對(duì)于電子產(chǎn)品而言這是極為不利的，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用壽命及應(yīng)用環(huán)境。
[0027]為了解決尺寸及散熱問題，實(shí)用新型人經(jīng)過不斷研究，進(jìn)行多方嘗試，最終提出了另一種較優(yōu)的實(shí)施方式。
[0028]參見圖2，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種實(shí)現(xiàn)多通道光電探測(cè)裝置整體增益一致性的裝置，可以包括多通道光電探測(cè)裝置，所述多通道光電探測(cè)裝置的每個(gè)通道的輸出端連接有增益獨(dú)立可調(diào)的放大器，其中，每個(gè)通道的輸出端連接的增益獨(dú)立可調(diào)的放大器包括信號(hào)放大電路和信號(hào)衰減電路