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本发明公开了一种增益平坦高速平衡探测器，包括封装外壳，以及设置于封装外壳内并沿射频信号传输方向依次电连接的平衡探测模块、宽带放大模块、增益平坦模块和滤波输出模块，还包括向各功能模块提供工作偏置的供电控制模块。平衡探测模块将两路入射光信号转换为作差后的射频电信号；宽带放大模块包括第一级跨阻低噪声放大单元、第二级宽带放大单元和第三级宽带放大单元，用于完成跨阻转换及级联放大；增益平坦模块串接在宽带放大模块与滤波输出模块之间；滤波输出模块抑制带外杂波并通过射频接口输出探测信号。本发明能够兼顾高速平衡探测、宽带放大、增益平坦和小型化封装。