Inleiding, fotontelling tipeLineêre lawine fotodetektor
Fotonteltegnologie kan die fotonsein ten volle versterk om die uitleesgeluid van elektroniese toestelle te oorkom, en die aantal fotone wat deur die detektor in 'n sekere periode uitset op te neem deur die natuurlike diskrete eienskappe van die detektor -uitset -elektriese sein onder die bestraling van swak lig te gebruik en die inligting van die gemete teiken volgens die waarde van die fotonmeter te bereken. Om 'n uiters swak ligopsporing te verwesenlik, is baie verskillende soorte instrumente met fotonopsporingsvermoë in verskillende lande bestudeer. 'N soliede lawine -fotodiode (APD fotodetektor) is 'n toestel wat die interne foto -elektriese effek gebruik om ligseine te vind. In vergelyking met vakuumtoestelle, hou vastestaattoestelle voor die hand liggende voordele in reaksiesnelheid, donker telling, kragverbruik, volume en magnetiese veldgevoeligheid, ens. Wetenskaplikes het navorsing gedoen op grond van vaste-staat APD-fotontellingbeeldingstegnologie.
APD -fotodetektor -toestelHet Geiger Mode (GM) en Linear Mode (LM) Twee werkmodusse, die huidige APD -fotontellingbeeldingstegnologie gebruik hoofsaaklik die APD -toestel van Geiger Mode. Geiger -modus APD -toestelle het 'n hoë sensitiwiteit op die vlak van enkele foton- en hoë reaksiesnelheid van tiene nanosekondes om die akkuraatheid van 'n hoë tyd te verkry. Geiger -modus APD het egter 'n paar probleme soos detektorstyd, lae opsporingsdoeltreffendheid, groot optiese blokkiesraaisel en lae ruimtelike resolusie, dus is dit moeilik om die teenstrydigheid tussen hoë opsporingstempo en 'n lae vals alarmtempo te optimaliseer. Foton-tellers gebaseer op byna-noiselose hoë-gain HGCDTE APD-toestelle werk in 'n lineêre modus, het geen dooie tyd en kruisbeperkings nie, het geen post-pols wat verband hou met die Geiger-modus nie, hoef nie 'n blusbane te hê nie, het 'n ultra-hoë dinamiese omvang, wye en verstelbare spektrale responsgebied, en kan onafhanklik geoptimaliseer word vir die doeltreffendheid van die doeltreffendheid en vals telling. Dit open 'n nuwe toepassingsveld van infrarooi fotontellingbeelding, is 'n belangrike ontwikkelingsrigting van fotonteltoestelle en het 'n breë toepassingsvooruitsigte in astronomiese waarneming, vrye ruimtekommunikasie, aktiewe en passiewe beeldvorming, byvoorsporing en so aan.
Beginsel van fotontelling in HGCDTE APD -toestelle
APD -fotodetektortoestelle gebaseer op HGCDTE -materiale kan 'n wye verskeidenheid golflengtes dek, en die ionisasiekoëffisiënte van elektrone en gate is baie verskillend (sien Figuur 1 (a)). Hulle vertoon 'n enkele draervermenigvuldigingsmeganisme binne die afsnypolflengte van 1,3 ~ 11 μm. Daar is bykans geen oortollige geraas nie (in vergelyking met die oortollige geraasfaktor FSI ~ 2-3 van Si APD-toestelle en FIII-V ~ 4-5 van III-V-familietoestelle (sien Figuur 1 (b)), sodat die sein-tot-geraas-verhouding van die toestelle amper nie afneem met die toename van wins nie, wat 'n ideale infrared isAvalanche -fotodetektor.
Fig. 1 (a) Verhouding tussen die impak -ionisasiekoëffisiëntverhouding van kwikkadmium telluriedmateriaal en komponent X van CD; (b) Vergelyking van oortollige geraasfaktor F van APD -toestelle met verskillende materiële stelsels
Photon Counting Technology is 'n nuwe tegnologie wat optiese seine digitaal uit termiese geraas kan onttrek deur die foto -elektronpulse wat deur A gegenereer word, op te losfotodetektorNadat u 'n enkele foton ontvang het. Aangesien die lae-ligsein meer versprei is in die tyddomein, is die elektriese seinuitset deur die detektor ook natuurlik en diskreet. Volgens hierdie kenmerk van swak lig, word polsversterking, polsdiskriminasie en digitale teltegnieke gewoonlik gebruik om uiters swak lig op te spoor. Moderne fotontellingstegnologie het baie voordele, soos 'n hoë sein-tot-geraas-verhouding, hoë diskriminasie, hoë meting akkuraatheid, goeie anti-drif, goeie tydstabiliteit, en kan data na die rekenaar uitvoer in die vorm van digitale sein vir daaropvolgende ontleding en verwerking, wat deur ander opsporingsmetodes ongeëwenaar word. Op die oomblik word die fotontellingstelsel wyd gebruik op die gebied van industriële meting en lae-lig-opsporing, soos nie-lineêre optika, molekulêre biologie, ultra-hoë resolusie spektroskopie, astronomiese fotometrie, atmosferiese besoedelingsmeting, ens., Wat verband hou met die verkryging en opsporing van swak ligseine. Die kwik-kadmium telluride-lawine-fotodetektor het byna geen oortollige geraas nie, aangesien die wins toeneem, die sein-tot-geraas-verhouding nie verval nie, en daar is geen dooie tyd en post-polsbeperking wat verband hou met Geiger-lawine-toestelle nie, wat baie geskik is vir toepassing in fotontelling, en 'n belangrike ontwikkelingsrigting is van foton wat toestelle in die toekoms tel.
Postyd: Jan-14-2025 Januarie