基于高动态时间数字转换器的单光子探测器

吉林大学学报(信息科学版)

基于高动态时间数字转换器的单光子探测器

孙睿智¹，姜涛²，纪永成¹，常玉春¹，马成²，王欣洋²

1．吉林大学电子科学与工程学院，长春130012; 2．长春长光辰芯光电技术有限公司芯片部，长春130012

收稿日期:2018-03-16 出版日期:2018-07-24
通讯作者: 常玉春( 1973— ) ，男，吉林公主岭人，吉林大学教授，主要从事模拟、数字集成电路设计研究，( Tel) 86-13180826212( E-mail) changyc@ jlu． edu． cn。
作者简介:孙睿智( 1992— ) ，男，长春人，吉林大学硕士研究生，主要从事单光子探测读出电路研究，( Tel) 86-18704498348 ( E-mail) 675562455@ qq． com。
基金资助:
吉林省科技厅科技发展计划基金资助项目( 20160204042GX)

Single-Photon Detection Based on High Dynamic Ｒange Time-To-Digital Converter

SUN Ｒuizhi¹，JIANG Tao²，JI Yongcheng¹，CHANG Yuchun¹，MA Cheng²，WANG Xinyang²

1． School of Electronic Science and Engineering，Jilin University，Changchun 130012，China;2． Integrated Circuit Department，Gpixel，Changchun 130012，China

Received:2018-03-16 Online:2018-07-24

摘要/Abstract

摘要： 为测量光子的飞行时间，提高激光雷达测距的距离并保证最小时间分辨率稳定性的问题，设计了像素级高动态范围16 bit 时间数字转换器。用其对光子的飞行时间进行测量，时间分辨率小于330 ps，并设计采用Xfab 0． 18 μm CMOS 工艺进行流片验证，结果表明，可探测距离达千米以上。

关键词: 时间数字转换器, 光子的飞行时间, 单光子探测

Abstract: In order to measure the flight time of photons，and improve the distance of laser radar ranging and ensure the stability of minimum time resolution，A pixel-level high dynamic range 16-bit time-to-digital converter is designed． The resolution is less than 330 ps and the detectable distance is more than kilometers． This design uses Xfab 0． 18 μm CMOS process for tapeout verification．

Key words: single-photon detection, time-to-digital converter, time of flight

中图分类号:

TN453

孙睿智，姜涛，纪永成，常玉春，马成，王欣洋. 基于高动态时间数字转换器的单光子探测器[J]. 吉林大学学报(信息科学版), 2018, 36(4): 381-385.

SUN Ｒuizhi，JIANG Tao，JI Yongcheng，CHANG Yuchun，MA Cheng，WANG Xinyang. Single-Photon Detection Based on High Dynamic Ｒange Time-To-Digital Converter[J]. Journal of Jilin University(Information Science Ed, 2018, 36(4): 381-385.