| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 荧光寿命成像发展 | 第8-12页 |
| 1.2 应用于FLIM的SPAD图像传感器发展现况 | 第12-14页 |
| 1.2.1 SPAD器件结构发展 | 第12-13页 |
| 1.2.2 FLIM SPAD图像传感器发展 | 第13-14页 |
| 1.3 课题研究的主要内容 | 第14-15页 |
| 第二章 应用于FLIM的SPAD图像传感器芯片理论研究 | 第15-24页 |
| 2.1 SPAD的基本原理以及基本结构 | 第15-16页 |
| 2.2 SPAD的参数与指标 | 第16-19页 |
| 2.2.1 暗计数率 | 第16-17页 |
| 2.2.2 后脉冲率 | 第17-18页 |
| 2.2.3 光子检测概率 | 第18页 |
| 2.2.4 时间抖动 | 第18-19页 |
| 2.2.5 填充因子以及串扰 | 第19页 |
| 2.3 SPAD淬灭电路 | 第19-22页 |
| 2.3.1 被动淬灭电路 | 第20-21页 |
| 2.3.2 主动淬灭电路 | 第21页 |
| 2.3.3 门控淬灭电路 | 第21-22页 |
| 2.4 时间相关单光子成像系统架构 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 SPAD的器件仿真、模型建立以及验证芯片设计 | 第24-42页 |
| 3.1 SPAD的器件仿真 | 第24-34页 |
| 3.1.1 SPAD器件结构选择 | 第24-25页 |
| 3.1.2 击穿特性仿真 | 第25-27页 |
| 3.1.3 光子探测概率理论分析与仿真 | 第27-31页 |
| 3.1.4 暗计数率理论分析与仿真 | 第31-34页 |
| 3.2 SPAD的Verilog A模型建立 | 第34-38页 |
| 3.2.1 SPAD IV特性 | 第34-36页 |
| 3.2.2 SPAD统计特性 | 第36-37页 |
| 3.2.3 SPAD温度特性 | 第37-38页 |
| 3.3 SPAD验证芯片设计 | 第38-41页 |
| 3.3.1 SPAD器件设计 | 第38页 |
| 3.3.2 外围电路设计 | 第38-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-42页 |
| 第四章 全并行事件驱动读出的SPAD图像传感器芯片设计 | 第42-58页 |
| 4.1 芯片整体架构介绍 | 第42-44页 |
| 4.2 淬灭电路设计 | 第44-46页 |
| 4.3 TDC设计 | 第46-49页 |
| 4.4 PLL设计 | 第49-56页 |
| 4.4.1 PLL系统传输函数 | 第49-50页 |
| 4.4.2 鉴频鉴相器设计 | 第50-51页 |
| 4.4.3 电荷泵设计 | 第51-52页 |
| 4.4.4 分频器设计 | 第52-53页 |
| 4.4.5 PLL整体参数及仿真 | 第53-56页 |
| 4.5 芯片总体参数 | 第56-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 荧光寿命还原算法实现以及误差分析 | 第58-68页 |
| 5.1 荧光寿命还原算法 | 第58-60页 |
| 5.1.1 质心法 | 第58-59页 |
| 5.1.2 最大似然估计法 | 第59页 |
| 5.1.3 最小二乘法 | 第59-60页 |
| 5.2 溢出效应 | 第60-61页 |
| 5.3 Matlab蒙特卡洛仿真 | 第61-65页 |
| 5.4 最终电路仿真结果 | 第65-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结与展望 | 第68-69页 |
| 6.1 工作总结 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
