一种光电探测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电探测器，具体是一种带有保护电路的光电探测器。
【背景技术】
[0002]光电探测器是基于光电二极管和运算放大电路构成的光电子器件，广泛应用在量子光学和量子信息的实验系统中用于激光噪声的测量。
[0003]现有的测量激光噪声的光电探测器如图4、图5所示，包括光电二极管、跨阻放大电路和运算放大电路。为了有效地检测激光噪声这个微弱信号，人们在电路的设计中，往往需要跨阻放大电路的放大倍数比较大，但这时又引入了一个新的问题，如图4所示，如果照射在两个光电二极管上的激光功率相差较大，则跨阻放大电路中的运算放大器很容易处于输出饱和的状态，进而使得运算放大器因为超负荷工作而损坏；如图5所示，如果照射在光电二极管上的激光功率过大，同样会导致跨阻放大电路中的运算放大器损坏，甚至直接导致光电二极管损坏，从而损坏光电探测器。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服现有光电探测器的不足，提供一种带有保护电路的光电探测器。
[0005]本发明提供的一种光电探测器，包括第一光电二极管ro1、第二光电二极管TO2、跨阻放大电路和运算放大电路，其特征在于还包括保护电路；所述的保护电路包括跟随电路、比较电路和模拟开关电路；光电探测器的跨阻放大电路的输出端连接跟随电路的输入端，跟随电路的输出端连接比较电路的输入端，参考电压信号连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接模拟开关电路的控制端，模拟开关电路的端口 I和I1、III和IV分别连接在给第一光电二极管PDl和第二光电二极管PD2供电的电路中。
[0006]本发明提供的另一种光电探测器，包括光电二极管PD、跨阻放大电路和运算放大电路，其特征在于还包括保护电路；所述的保护电路包括跟随电路、比较电路和模拟开关电路；光电探测器的跨阻放大电路的输出端连接跟随电路的输入端，跟随电路的输出端连接比较电路的输入端，参考电压信号连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接模拟开关电路的控制端，模拟开关电路的端口 I和II连接在给光电二极管ro供电的电路中。
[0007]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0008](I)本发明采用包括跟随电路、比较电路和模拟开关电路构成的一种保护电路，应用于光电探测器中，可有效地保护运算放大器和光电二极管不被损坏，从而增加光电探测器的使用寿命。
[0009](2)本发明可以通过对现有的光电探测器进行升级改造，改造成一种带有保护电路的光电探测器，推广应用在量子光学和量子信息的实验系统中。
【附图说明】
[0010]图1是本发明一种光电探测器的结构示意图
[0011]图2是本发明另一种光电探测器的结构示意图
[0012]图3是本发明光电探测器保护电路的原理图
[0013]图4是现有的一种光电探测器的结构示意图
[0014]图5是现有的另一种光电探测器的结构示意图
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0016]如图1所示的一种光电探测器，包括第一光电二极管ro1、第二光电二极管TO2、跨阻放大电路I和运算放大电路2，其特征在于还包括保护电路3 ;所述的保护电路3包括跟随电路31、比较电路32和模拟开关电路33 ;光电探测器的跨阻放大电路I的输出端连接跟随电路31的输入端，跟随电路31的输出端连接比较电路32的输入端，参考电压信号连接比较电路32的输入端，比较电路32的输出端连接模拟开关电路33的控制端，模拟开关电路33的端口 I和I1、III和IV分别连接在给第一光电二极管PDl和第二光电二极管TO2供电的电路中。
[0017]所述的保护电路3如图3所示，保护电路3中的跟随电路31包括运算放大器Al，电阻Rl ;比较电路32包括运算放大器A2，电阻R2、R3、R4、R5 ;模拟开关电路33包括模拟开关A3，电阻R6、R7 ;电阻Rl连接运算放大器Al的正向输入端，运算放大器Al的反向输入端连接其输出端；运算放大器Al的输出端连接电阻R2输入运算放大器A2的正向输入端，电阻R3连接运算放大器A2的正向输入端和输出端，参考电压信号连接电阻R4输入运算放大器A2的反向输入端，电阻R5连接运算放大器A2的反向输入端，电阻R5接地；运算放大器A2的输出端同时连接模拟开关A3的两个控制端，电阻R6和R7分别连接模拟开关A3的两个控制端，电阻R6和R7接地；模拟开关A3的端口 I和I1、III和IV分别连接在给第一光电二极管PDl和第二光电二极管PD2供电的电路中。
[0018]如图2所示的另一种光电探测器，包括光电二极管ro、跨阻放大电路I和运算放大电路2，其特征在于还包括保护电路3 ;所述的保护电路3包括跟随电路31、比较电路32和模拟开关电路33 ;光电探测器的跨阻放大电路I的输出端连接跟随电路31的输入端，跟随电路31的输出端连接比较电路32的输入端，参考电压信号连接比较电路32的输入端，比较电路32的输出端连接模拟开关电路33的控制端，模拟开关电路33的端口 I和II连接在给光电二极管H)供电的电路中。
[0019]所述的保护电路3中的模拟开关A3的端口 I和II连接在给光电二极管H)供电的电路中。其余同图3所示。
[0020]本发明光电探测器的工作原理:当跨阻放大电路2输出端的电压小于输入比较电路32的参考电压时，比较电路32输出低电平，模拟开光A3的输出端口 I和II接通、III和IV接通，光电探测器正常工作；当跨阻放大电路2输出端的电压大于输入比较电路32的参考电压时，比较电路32输出高电平，模拟开光A3的输出端口 I和II断开、III和IV断开，给光电二极管供电的电源被切断，光电探测器停止工作。
[0021]结合附图1，如果照射在光电二极管PDl和PD2上的激光功率相差较大时，则跨阻放大电路2的输出电压大于输入比较电路32的参考电压时，光电探测器停止工作，保护光电探测器中的运算放大器不会因为超负荷工作而损坏。
[0022]结合附图2，如果照射在光电二极管ro上的激光功率过大时，则跨阻放大电路2的输出电压大于输入比较电路32的参考电压时，光电探测器停止工作，保护光电探测器中的运算放大器不会因为超负荷工作而损坏，同时也保护光电二极管不会因为入射激光功率太大而损坏。
【主权项】
1.一种光电探测器，包括第一光电二极管(PDl)、第二光电二极管(PD2)、跨阻放大电路(I)和运算放大电路(2)，其特征在于还包括保护电路(3);所述的保护电路(3)包括跟随电路(31)、比较电路(32)和模拟开关电路(33);光电探测器的跨阻放大电路⑴的输出端连接跟随电路(31)的输入端，跟随电路(31)的输出端连接比较电路(32)的输入端，参考电压信号连接比较电路(32)的输入端，比较电路(32)的输出端连接模拟开关电路(33)的控制端，模拟开关电路(33)的端口 I和I1、III和IV分别连接在给第一光电二极管(PDl)和第二光电二极管(TO2)供电的电路中。
2.一种光电探测器，包括光电二极管(ro)、跨阻放大电路(I)和运算放大电路(2)，其特征在于还包括保护电路(3);所述的保护电路(3)包括跟随电路(31)、比较电路(32)和模拟开关电路(33);光电探测器的跨阻放大电路⑴的输出端连接跟随电路(31)的输入端，跟随电路(31)的输出端连接比较电路(32)的输入端，参考电压信号连接比较电路(32)的输入端，比较电路(32)的输出端连接模拟开关电路(33)的控制端，模拟开关电路(33)的端口 I和II连接在给光电二极管(PD)供电的电路中。
【专利摘要】本发明公开了一种光电探测器，属于一种带有保护电路的光电探测器。所述的保护电路(3)包括跟随电路(31)、比较电路(32)和模拟开关电路(33)；光电探测器的跨阻放大电路(1)的输出端连接跟随电路(31)的输入端，跟随电路(31)的输出端连接比较电路(32)的输入端，参考电压信号连接比较电路(32)的输入端，比较电路(32)的输出端连接模拟开关电路(33)的控制端，模拟开关电路(33)的端口I和II、III和IV分别连接在给第一光电二极管(PD1)和第二光电二极管(PD2)供电的电路中。本发明可有效保护光电探测器中的运算放大器和光电二极管不被损坏，增加光电探测器的使用寿命。
【IPC分类】G01J1-44
【公开号】CN104535179
【申请号】CN201510005306
【发明人】王鹏军, 刘建丽
【申请人】山西大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月6日