光量子计数器在深空光通信中的应用

摘要

近几年来，随着深空探测技术的提高，研究的重点放在了光的极限领域，光量子计数系统在激光测量领域、大气测污领域、环保检测领域、光时域反射领域等都被广泛应用。本文设计的光量子计数器能够把湮没在背景噪声中的信标光信号提提取出来，并转化成电信号。主要从前端光电探测器，放大甄别器，FPGA和单片机技术等几方面来设计该系统。
　　本文首先研究了光量子计数器的理论基础，并介绍了几种常用的光电探测器，然后设计了放大器的供电电路，选择鉴别器。然后详细的阐述了系统的软硬件设计，并对系统仿真，测试。根据测得数据用MATLAB仿真输出数据结果，分析数据选择最佳甄别电压。文中在选择放大器时使用了MAX5207，用MAX9012做滤波器。FPGA芯片选择Altera公司的EPM1C3T144SN，用VerilogVHDL语言控制FPGA芯片用来计数和LED显示，单片机用来存储计数器的计数结果，然后发送给计算机。
　　根据实验结果验证本设计的光量子计数系统高效、稳定，达到了系统的设计要求。