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本发明公开了一种高速单光子雪崩二极管淬灭复位电路。现有单光子雪崩光电二极管淬灭恢复电路不能快速地完成对雪崩光电二极管的淬灭恢复功能。本发明首先利用检测器对雪崩光电二极管产生的信号进行检测，当检测器的输出信号为高电平，第二MOS管内阻升高两端电压增加，第七MOS管导通，第十MOS管截止，使得雪崩光电二极管两端的反向偏置电压快速地降低，高速地完成电路的淬灭功能；当检测器的输出信号为低电平时，第二MOS管内阻降低两端电压减少，第七MOS管截止，第十MOS管导通，使得雪崩光电二极管两端的反向偏置电压快速地增加，高速地完成电路的恢复功能，以此来完成本发明的功效。

本发明公开了单光子雪崩二极管探测器的快速淬灭/复位电路及其方法。目前有完成单光子雪崩光电二极管淬灭恢复功能的电路设计，但是其淬灭复位的时间还有提高的空间。本发明单光子雪崩二极管探测器的快速淬灭/复位电路，包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和延迟保持电路。第一MOS管M1、第二MOS管M2及第四MOS管M4为NMOS管。第三MOS管M3及第五MOS管M5为PMOS管。本发明在淬灭过程中，雪崩二极管SPAD的阴极接至低电平，阳极接至高电平，进而达到雪崩二极管SPAD的阳极电压上升的同时阴极电压下降的效果，有效降低了淬灭时长。

本发明公开了SPAD探测器阵列的异步读出电路及其异步读出方法。现有的异步方式优先机制不够完善，无法缓解到达时间相近的光子的读出冲突，因此会造成部分有效光子的遗漏。本发明SPAD探测器阵列的异步读出电路，包括计数触发或门、外部计数器、外部比较模块、控制器和m个像素内部模块。像素内部模块包括TDC电路、淬灭电路、stay触发器和比较计数器。比较计数器包括第1反馈电路、第2反馈电路、……、第n‑1反馈电路、一个前置电路和n个计数单元。本发明根据阵列的输出顺序匹配相应的地址值，减少了冗余信息的输出，从而提高输出效率，同时解决了像素的输出冲突问题，避免了有效像素信息的遗漏。