距离选通成像系统中短脉冲激光驱动技术研究

作     者：王翀 杨嘉皓 朱炳利 韩江浩 党文斌 WANG Chong;YANG Jia-hao;ZHU Bing-li;HAN Jiang-hao;DANG Wen-bin

作者机构：西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 中国科学院西安光学精密机械研究所、中国科学院超快诊断技术重点实验室陕西西安710119 

基　　金：国家自然科学基金(No.51709228) 陕西省自然科学基金(No.2020JM-578) 

出 版 物：《中国光学（中英文）》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2023年第16卷第3期

页      码：567-577页

摘      要：基于单光子探测的距离选通成像系统中,需发射短脉冲激光并进行发射器和接收器之间的同步控制,使探测器工作在光子计数模式并在时间上进行积分,以完成成像操作。为了获得满足系统要求的短脉冲激光,同时减小系统体积、降低系统成本,本文提出将基于射频双极晶体管和基于阶跃恢复二极管SRD(结合短路传输线)两种产生窄脉冲电路应用于单光子距离选通成像系统。介绍了二者的原理与设计方法,进行了仿真验证、实物制作及测试,对脉冲发生器的特点、影响脉宽幅值的因素进行了分析。实物测试结果表明,基于晶体管方式可以产生上升时间为903.5 ps、下降时间为946.1 ps、脉冲宽度为824 ps、幅度为2.46 V的窄脉冲。基于SRD方式可以产生上升时间为456.8 ps、下降时间为458.3 ps、脉冲宽度为1.5 ns、幅度为2.38 V的窄脉冲,二者重复频率皆可达到50 MHz。利用这两种设计方法的任何一种配合外部电流驱动激光二极管都能够获得性能优良的短脉冲激光输出。

主 题 词：距离选通成像 双极性晶体管 阶跃恢复二极管(SRD) 短脉冲激光 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/CO.2022-0142

馆 藏 号：203121881...