Řídící obvod detektoru jednotlivých fotonů se zvýšenou teplotní stabilitou

Abstract

Tato bakalářská práce je zameřena na polovodicové detektory jednotlivých fotonů, které dosahují časového rozlišení lepšího než 20 ps a stability zpoždění výrazně lepší než 1 ps. Tyto detektory mají využití v mnoha oblastech vědy a průmyslu nejen na zemi, ale i ve vesmíru. Základními součástmi tohoto detektoru jsou jednofotonová lavinová dioda a řídící elektrický obvod, který diodu ovládá a chrání před poškozením. Hlavním cílem této práce je zlepšení stability propagacního zpoždění detektoru vůči změnám teploty. Tohoto jsem se snažil dosáhnout výmenou komparátoru v řídícím elektrickém obvodu a jako možného kandidáta jsem si zvolil komparátor ADCMP565 od firmy Analog devices. Po otestování vlastností tohoto komparátoru jsem však usoudil, že není vhodný pro použití v designu detektoru SPAD TE1 a to především, protože jeho vlastnosti nejsou natolik výhodnejší od stávajícího komparátoru, aby obhájili tuto výměnu.

This bachelor thesis is focused on semiconductor detectors of individual photons, which achieve a time resolution better than 20 ps and propagation delay stability significantly better than 1 ps. These detectors are used in many areas of science and industry not only on earth but also in space. The main components of this detector are a single-photon avalanche diode and a control electrical circuit, which controls the diode and protects it from damage. The main goal of this work is to improve the temperature stability of propagation delay of the detector. I attempted to achieve this by replacing the comparator in the control electrical circuit, and as a possible candidate I chose the comparator ADCMP565 made the company Analog devices. However, after testing the properties of this comparator I have decided that it is not suitable for use in the design of the SPAD TE1 detector, mainly because its properties aren’t that superior, compared to the comparator currently in use to support this change.