题目：基与SiPM的高速多光子检测系统研究

近些年来，由于多光子检测技术的飞速发展，光子检测已经开始广泛地应用在微弱荧光检测、量子通信技术、高能物理学、激光测距等领域。鉴于其广阔的应用前景，开发出一种性能可靠，低噪，探测效率高的多光子检测技术就显得十分重要。在目前已有的几种光子检测技术中，基于硅雪崩光电二极管的光子检测技术有着功耗低、便于集成、暗计数率低、反向偏压小、探测效率高等特点，是高速光子计数及多光子检测的最佳选择之一。

本文的主要研究内容是基于SiPM的多光子检测系统的设计与实现，我们选用了SensL公司出产的型号为MicroFB-30035-SMT的SiPM为光子检测的核心器件。本论文的具体工作可以归纳为下列几点：

1.分析了SiPM的基本工作原理，简要介绍相关的技术参数，推导了表征击穿电压与温度关系的公式，并对SiPM的主要噪声进行了分析。

2.设计并实现了LED窄脉冲多光子发生器，其中包括分频、电平转换、窄脉冲信号生成、LED驱动等功能模块。最终可输出重复频率为5.8KHz~3MHZ，脉冲宽度为5ns的LED光脉冲信号。

3.在研究了几种常见的雪崩淬灭电路的基础上，设计了被动-主动混合型雪崩淬灭电路，实现了将雪崩淬灭时间限制在10ns以内；设计并实现了针对雪崩信号进行放大的前置放大电路，通过两级放大，可以将SiPM输出的雪崩信号放大25倍，便于后续电路对之进行检测。

4.设计制作实验暗箱，对所设计电路进行硬件制作，搭建实验平台，进行高速多光子检测实验，并对实验结果进行分析。

实验结果证实所设计的LED窄脉冲多光子发生器和光子接收电路各模块能够按照预期进行工作，实现了基于SiPM的高速多光子检测，达到了设计目的，为后续AD采样电路及主控单元的数据分析提供了良好的基础。