高速低噪声激光信号检测装置的制作方法

本发明涉及激光信号检测，具体而言，涉及一种高速低噪声激光信号检测装置。

背景技术：

1、现有激光信号检测装置，针对激光测量最大带宽通常为100mhz，测量噪声在10pw/hz，多数采用电池供电或开关电源供电。

2、上述现有技术存在以下缺点：高频脉冲检测带宽受限；高频脉冲测量信噪比差；长时间供电电压不稳或存在供电干扰。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种高速低噪声激光信号检测装置，包括低噪线性稳压电源及激光检测处理模块；所述低噪线性稳压电源包括隔离单元、稳压滤波单元及基准单元；所述激光检测处理模块包括激光光信号检测输入单元、偏压单元、差分放大单元、有源滤波单元及输出接口单元；所述稳压滤波单元的输出端与所述基准单元、所述激光检测处理模块连接，用于向所述基准单元、所述差分放大单元、所述有源滤波单元供电；所述基准单元与所述偏压单元连接，用于向所述偏压单元提供基准电压，所述偏压单元用于向所述差分放大单元提供偏压；所述差分放大单元包括多级同相比例差分放大电路，所述有源滤波单元包括多阶有源低通滤波器。

2、可选地，所述多级同相比例差分放大电路包括：第一射频运放、第二射频运放及第三射频运放；所述第一射频运放的同相输入端连接所述激光光信号检测输入单元，反相输入端连接所述第二射频运放的反相输入端；所述第二射频运放的同相输入端连接所述偏压单元的偏压输出端口；所述第一射频运放的输出端连接所述第三射频运放的同相输入端，所述第二射频运放的输出端连接所述第三射频运放的反相输入端；所述第三射频运放的输出端连接所述有源滤波单元。

3、可选地，所述第一射频运放的反相输入端通过第一电阻连接至输出端；所述第二射频运放的反相输入端通过第二电阻连接至输出端；所述第三射频运放的同相输入端通过第三电阻接地；所述第三射频运放的输出端通过第四电阻连接至所述有源滤波单元。

4、可选地，所述多阶有源低通滤波器为二阶巴特沃斯有源滤波器；所述二阶巴特沃斯有源滤波器包括运放、第四电阻、第五电阻、第一电容及第二电容；所述运放的电源正输入端连接所述稳压滤波单元的正压直流输出端，电源负输入端连接所述稳压滤波单元的负压直流输出端；所述第四电阻、所述第五电阻连接于所述多级同相比例差分放大电路的输出端与所述运放的同相输入端之间；所述第一电容的一端连接至所述第四电阻、所述第五电阻之间，另一端连接至所述运放的反相输入端；所述第二电容的一端连接至所述第五电阻、所述运放的同相输入端之间，另一端连接至所述运放的同相输入端。

5、可选地，所述激光光信号检测输入单元包括光电二极管及调零电位器；所述调零电位器的一端连接所述基准单元，另一端连接所述光电二极管的负极；所述光电二极管的正极连接所述第一射频运放的同相输入端，以及通过rc滤波电路接地；所述光电二极管用于接收待检测激光信号。

6、可选地，隔离单元为线性低频隔离变压器。

7、可选地，所述稳压滤波单元包括全波整流滤波电路及稳压滤波电路；所述稳压滤波电路包括三端稳压器、第三电容及第四电容；所述三端稳压器的输入端与所述全波整流滤波电路的输出端连接，所述第三电容及所述第四电容并联，且均连接于所述三端稳压器的输出端与接地端之间。

8、可选地，所述基准单元为精密电压基准单元或精密电流基准单元。

9、可选地，所述多级同相比例差分放大电路为2级、3级或4级；或，所述多阶有源低通滤波器为二阶、三阶或四阶。

10、可选地，所述激光检测处理模块还包括同轴输出单元；所述同轴输出单元与所述多阶有源低通滤波器连接，用于输出激光信号检测结果信号。

11、本发明实施例提供的高速低噪声激光信号检测装置，可以扩展激光信号的检测带宽，降低高频脉冲测量信噪比，提高供电电源的抗干扰特性。

技术特征：

1.一种高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，包括低噪线性稳压电源及激光检测处理模块；

2.根据权利要求1所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述多级同相比例差分放大电路包括：第一射频运放、第二射频运放及第三射频运放；

3.根据权利要求2所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述第一射频运放的反相输入端通过第一电阻连接至输出端；

4.根据权利要求2所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述多阶有源低通滤波器为二阶巴特沃斯有源滤波器；

5.根据权利要求2-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述激光光信号检测输入单元包括光电二极管及调零电位器；

6.根据权利要求1-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，隔离单元为线性低频隔离变压器。

7.根据权利要求1-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述稳压滤波单元包括全波整流滤波电路及稳压滤波电路；

8.根据权利要求1-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述基准单元为精密电压基准单元或精密电流基准单元。

9.根据权利要求1-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述多级同相比例差分放大电路为2级、3级或4级；或，

10.根据权利要求1-4任一项所述的高速低噪声激光信号检测装置，其特征在于，所述激光检测处理模块还包括同轴输出单元；

技术总结本发明提供了一种高速低噪声激光信号检测装置，该装置包括：低噪线性稳压电源及激光检测处理模块；低噪线性稳压电源包括隔离单元、稳压滤波单元及基准单元；激光检测处理模块包括激光光信号检测输入单元、偏压单元、差分放大单元、有源滤波单元及输出接口单元；稳压滤波单元的输出端与基准单元、激光检测处理模块连接；基准单元与偏压单元连接，用于向偏压单元提供基准电压，偏压单元用于向差分放大单元提供偏压；差分放大单元包括多级同相比例差分放大电路，有源滤波单元包括多阶有源低通滤波器。本发明实施例提供的高速低噪声激光信号检测装置，可以扩展激光信号的检测带宽，降低高频脉冲测量信噪比，提高供电电源的抗干扰特性。技术研发人员：赵飞,吉恩才,戴逸翔,阳其国,包文强,李留柱受保护的技术使用者：苏州密尔光子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25