一种完全集成的单光子雪崩二极管探测器

针对单光子雪崩二极管探测器,提出了一种紧凑的主动淬灭电路和读出电路,能够快速控制雪崩电流淬灭,对光子雪崩脉冲进行线性和对数方式的模拟计数。该电路能够最大限度地减少淬灭时间,缩短死区时间,扩大读数的动态范围,大幅度减小每个像素单元的面积,提高像素密度。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行仿真,得到输入雪崩脉冲宽度约为8 ns,线性计数达到10³次,而对数计数可以达到10⁵次,像素单元占空比得到显著提高。