Egyetlen foton ingaas fotodetektor

Egyetlen fotonIngaas fotodetektor

A Lidar gyors fejlődésével, afényérzékelésAz automatikus járműkövetési képalkotó technológiához használt technológiák és a technológiák szintén magasabb követelményekkel rendelkeznek, a hagyományos gyenge fényérzékelő technológiában használt detektor érzékenysége és időfelbontása nem felel meg a tényleges igényeknek. Az egyetlen foton a legkisebb energiaegység, és az egy foton detektálás képességével a detektor a gyenge fényérzékelés végső eszköze. Összehasonlítva Ingaas -valAPD fotodetektor, Az InGAAS APD fotodetektoron alapuló egyfotonos detektorok nagyobb válaszsebességgel, érzékenységgel és hatékonysággal rendelkeznek. Ezért egy sor kutatást végeztek a GAAS APD Photodetector egyetlen fotondetektoráról otthon és külföldön.

Az olaszországi milánói egyetem kutatói először egy kétdimenziós modellt fejlesztettek ki, hogy szimulálják egyetlen foton átmeneti viselkedésétlavina fotodetektor1997 -ben, és numerikus szimulációs eredményeket adott az egyetlen foton lavina fotodetektor átmeneti tulajdonságainak. Aztán 2006 -ban a kutatók MOCVD -t használtak egy sík geometriai elkészítéséhezIngaas APD fotodetektorEgyetlen fotondetektor, amely az egyfoton detektálási hatékonyságát 10% -ra növelte a fényvisszaverő réteg csökkentésével és az elektromos mező javításával a heterogén felületen. 2014-ben, a cink diffúziós körülményeinek továbbfejlesztésével és a függőleges szerkezet optimalizálásával, az egyfoton-detektor magasabb detektálási hatékonysággal rendelkezik, akár 30%-ig, és körülbelül 87 ps-os időzítést ér el. 2016 -ban Sanzaro M et al. Integrálta az InGAAS APD fotodetektor egyfoton-detektorát monolit integrált ellenállással, egy kompakt egyfotonos számláló modult tervezett a detektor alapján, és javaslatot tett egy hibrid oltási módszerre, amely jelentősen csökkentette a lavina töltését, ezáltal csökkentve a Pulse utáni és az optikai kereszteződést, és csökkenti az időzített Jitter redukciós timzing jitterét. Ugyanakkor más kutatócsoportok is kutatást végeztek az Ingaas APD -rőlfotodetektoregyetlen fotondetektor. Például a Princeton Lightwave InGaAS/INPAPD egy fotondetektorot tervezett síkszerkezetű, és kereskedelmi felhasználásra helyezte. A Sanghaji Műszaki Fizikai Intézet az APD fotodetektor egyfotonos teljesítményét tesztelte a cink lerakódások eltávolításával és a kapacitív kiegyensúlyozott kapu impulzus üzemmóddal, amelynek sötét száma 3,6 × 10 ⁻⁴/ns impulzus, 1,5 MHz impulzusfrekvencián. Joseph P et al. Tervezte a Mesa szerkezete Ingaas APD fotodetektor egy fotondetektor szélesebb sávú, és az IngaSP -t használt abszorbeáló rétegként, hogy alacsonyabb sötét számot kapjon anélkül, hogy befolyásolná a detektálási hatékonyságot.

Az Ingaas APD Photodetector egyetlen fotondetektor működési módja ingyenes üzemmód, azaz az APD fotodetektornak meg kell oltnia a perifériás áramkört egy lavina bekövetkezése után, és egy időtartamra történő visszanyerés után. A késleltetési idő elárasztásának hatásainak csökkentése érdekében durván két típusra oszlik: az egyik az, hogy passzív vagy aktív oltási áramkört használjon az oltás eléréséhez, például az R thew által használt aktív oltási áramkör stb. impulzus utáni probléma. Ezenkívül a detektálási hatékonyság 1550 nm-en 10%, és a köppenés utáni valószínűség kevesebb, mint 1%-ra csökken. A második a gyors oltás és a helyreállítás megvalósítása az torzítás feszültségének szintjének szabályozásával. Mivel ez nem függ a lavina impulzusának visszacsatolásának szabályozásától, a kioltás késleltetési ideje jelentősen csökken, és az érzékelő detektálási hatékonysága javul. Például az LC Comandar és munkatársai a kapu módot használják. Készítettünk egy kapuval ellátott, egyfoton-detektorot, amely az Ingaas/INPAPD alapján alapul. Az egyfoton detektálási hatékonysága 1550 nm-en meghaladta az 55% -ot, és a implement utáni 7% -os valószínűségét elértük. Ennek alapján a Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem LIDAR rendszert hozott létre multi-módú rost felhasználásával, egyidejűleg egy szabad módú Ingasas APD Photodetector egyfoton-detektorral. A kísérleti berendezést a c) és a d) ábrán mutatjuk be, és a többrétegű felhők kimutatása 12 km magasságú, 1 másodperces időfelbontással és 15 m térbeli felbontással valósul meg.