一種探測光信號的實現方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請主要涉及光信號的探測應用領域，更具體地說是涉及一種探測光信號的實現方法及系統。
【背景技術】
[0002]目前，單光子雪崩二極管(SinglePhoton Avalanche D1de，SPAD)以其雪崩增益大、響應速度快、探測效率高、體積小、質量輕且功耗低等特性，成為了制作單光子探測器的最佳器件，且有其陣列集成的單光子探測器還能夠獲得光子信號的時間和空間信息，從而使其在弱光探測領域得到廣泛的應用。
[0003]其中，由于單光子雪崩二極管工作時需要處在改革模式，在這種模式下一旦發生雪崩，為了防止單光子雪崩二極管持續通過大電流而燒壞，影響其對光信號的連續探測，通常需要淬火電路花費一定時間進行降壓，防止單光子雪崩二極管雪崩擊穿，之后，單光子雪崩二極管還需要一段時間恢復其光子探測能力。由此可見，單光子雪崩二極管一旦被觸發后將需要一段時間來重啟，之后才能進行下一個光子事件的探測，這大大限制了光子雪崩二極管的探測能力。
[0004]然而，在現有技術中，只能縮短單光子雪崩二極管重啟進入工作狀態的延遲時間，對改善單光子雪崩二極管的探測能力的效果并不理想。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本申請提供了一種探測光信號的實現方法及系統，通過對多個單光子雪崩二極管進行分時復用，從而消除死時間對探測光信號的不利影響。
[0006]為了實現上述目的，本申請提供了以下技術方案:
[0007]—種探測光信號的實現方法，所述方法包括:
[0008]控制當前選定的目標單光子雪崩二極管進入工作狀態探測光信號；
[0009]在所述目標單光子雪崩二極管接收到光子，從所述工作狀態進入重啟狀態時，重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管，并返回所述控制當前選定的目標單光子雪崩二極管進入工作狀態探測光信號步驟。
[0010]優選的，在所述控制當前選定的目標單光子雪崩二極管進入工作狀態探測光信號之前，所述方法還包括:
[0011]將獲得的當前發射光子數與預設模式的劃分等級進行比較；
[0012]當所述當前發射光子數不大于第一閾值，啟動單個光探測陣列檢測模式；
[0013]當所述當前發射光子數大于所述第一閾值且不大于第二閾值時，啟動多個光探測陣列檢測模式，其中，每個光探測陣列包含有多個單光子雪崩二極管；
[0014]當所述當前發射光子數大于所述第二閾值時，啟動靈敏性最大化檢測模式，在所述靈敏性最大化檢測模式下，多個光探測陣列中的每一個單光子雪崩二極管存在一一對應的光電倍增管組件。
[0015]優選的，進入所述重啟狀態的單光子雪崩二極管將在第一預設時間后進入非工作狀態。
[0016]優選的，在所述重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管之前，所述方法還包括:
[0017]驗證當前是否存在處于非工作狀態的單光子雪崩二極管；
[0018]若不存在，輸出提示信息。
[0019]—種探測光信號的實現系統，所述系統包括:
[0020]至少一個光探測陣列，每一個所述光探測陣列包括多個單光子雪崩二極管，所述單光子雪崩二極管用于在從非工作狀態進入工作狀態時探測光信號；
[0021]控制裝置，用于與所述至少一個光探測陣列相連，在當前選定的目標單光子雪崩二極管接收到光子，從所述工作狀態進入重啟狀態時，重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管繼續探測光信號。
[0022]優選的，所述系統還包括:
[0023]與所述多個單光子雪崩二極管一一對應連接的光電倍增管組件。
[0024]優選的，所述控制裝置包括:
[0025]與所述多個單光子雪崩二極管一一對應串聯的觸發電路，用于在對應的所述單光子雪崩二極管接收到的光子時，輸出觸發信號；
[0026]與所述觸發電路連接的控制器，用于在接收到任意一個所述觸發電路輸出的所述觸發信號時，重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管繼續探測光信號。
[0027]優選的，所述系統還包括:
[0028]所述控制器，用于將獲得的當前發射光子數與預設模式的劃分等級進行比較，當所述當前發射光子數不大于第一閾值，啟動單個光探測陣列檢測模式；當所述當前發射光子數大于所述第一閾值且不大于第二閾值時，啟動多個光探測陣列檢測模式；當所述當前發射光子數大于所述第二閾值時，啟動靈敏性最大化檢測模式，在所述靈敏性最大化檢測模式下；
[0029]其中，每個光探測陣列包含有多個單光子雪崩二極管，在所述靈敏性最大化檢測模式下，每一個單光子雪崩二極管有與其對應的光電倍增管組件。
[0030]優選的，所述系統還包括:
[0031]所述控制器，用于控制進入所述重啟狀態的單光子雪崩二極管在第一預設時間后進入非工作狀態。
[0032]優選的，所述系統還包括:
[0033]所述控制器，用于驗證當前是否存在處于非工作狀態的單光子雪崩二極管，若存在，執行所述重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管繼續探測光信號步驟；
[0034]提示裝置，用于在所述控制器的驗證結果為不存在時，輸出提示信息。
[0035]由此可見，與現有技術相比，本申請提供了一種探測光信號的實現方法及系統，系統包括至少一個光探測陣列，每一個光探測陣列均包括多個單光子雪崩二極管，從中選定一個處于非工作狀態的單光子雪崩二極管作為目標單光子雪崩二極管進入工作狀態，來探測光信號，并在目標單光子雪崩二極管接收到光子，從工作狀態進入重啟狀態時，說明當前選定的目標單光子雪崩二極管此時無法再探測光信號，本申請通過重新選定當前處于非工作狀態的任意一個單光子雪崩二極管作為新的目標單光子雪崩二極管，按照上述方式繼續探測光信號，如此循環，從而保證在任意時刻都有一個單光子雪崩二極管在探測光信號，提高了系統的光信號探測性能，避免漏掉本應該探測到的光子，消除了單光子雪崩二極管的死時間對光信號探測的不利影響。
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本申請提供的一種探測光信號的實現方法實施例的流程圖；
[0038]圖2為本申請提供的一種探測光信號的實現方法實施例的時序圖；
[0039]圖3為本申請提供的一種探測光信號的實現系統實施例的結構示意圖；
[0040]圖4為本申請提供的另一種探測光信號的實現系統實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041]下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0042]本申請提供了一種探測光信號的實現方法及系統，系統包括至少一個光探測陣列，每一個光探測陣列均包括多個單光子雪崩二極管(Single Photon Avalanche D1de，SPAD)，從中選定一個處于非工作狀態的單光子雪崩二極管作為目標單光子雪崩二極管進入工作狀態，來探測光信號，并在目標單光子雪