基于APD的光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)研究與高墩.pdf

1、20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)有極高的靈敏度，原理上可探測(cè)單個(gè)光子及其空間位置，因此能獲取極弱的光子圖像。隨著微光像增強(qiáng)技術(shù)和微光成像器件的發(fā)展，光子計(jì)數(shù)成像技術(shù)近年來(lái)發(fā)展很快并R趨成熟，光子計(jì)數(shù)成像在軍事、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、量子電子學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
　　 論文從光子計(jì)數(shù)成像技術(shù)的原理出發(fā)，研究了光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)的發(fā)展，針對(duì)目前常用單光子探測(cè)器件：光電倍增管及電荷耦合器件的存在問(wèn)題，選擇工作于蓋革

2、模式下的雪崩光電二極管(APD)作為核心探測(cè)器，在深入了解APD的單光子探測(cè)機(jī)理、蓋革模式下性能參數(shù)以及雪崩抑制電路種類(lèi)和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上采用單探測(cè)器接收、二維掃描的方式構(gòu)建光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)。
　　 為控制APD光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)各部分的工作及與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)互傳，論文設(shè)計(jì)了基于FPGA的硬件電路板，包括通訊模塊，二維導(dǎo)軌控制模塊，照度調(diào)整模塊等。采用VHDL語(yǔ)言描述FPGA的規(guī)劃并實(shí)現(xiàn)硬件控制電路板的各模塊功能。利用FPGA的鎖相