基于InGaAs盖革模式APD探测器的主动淬灭电路设计

摘要：

盖革模式 (GM) 雪崩光电二极管 (APD) 探测器具有单光子级探测灵敏度, 可广泛用于三维成像和测量测绘等领域.针对InGaAs基GM-APD, 提出一种用于自由模式探测的主动淬灭电路.该电路采用电容积分方式将雪崩电流转换为电压信号, 利用反相器对其进行检测与提取, 同时经淬灭支路将雪崩快速淬灭, 一定延时后恢复支路使APD重新进入盖革状态;采用施密特触发器以增强淬灭支路的抗干扰能力, 防止盖革恢复过程中导致淬灭控制信号的振荡;利用RC延迟电路实现探测器死时间可调.基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺对设计的主动淬灭电路进行了流片, 电路芯片与GM-APD互连测试结果表明, 该电路可实现对GM-APD的快速淬灭与恢复, 淬灭时间约为887 ps, 恢复时间约为325 ps, 最小死时间约为29.8 ns, 满足多回波探测应用要求.

关键词：InGaAs、盖革模式 (GM)、雪崩光电二极管 (APD)、光探测器、主动淬灭、单光子

所属期刊栏目：44

分类号：TN492(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家重点研发计划;四川省科技计划

在线出版日期：2019-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：329-334