Enkele fotonIngaas fotodetektor
Met die vinnige ontwikkeling van LiDAR, dieligopsporingTegnologie en wisselende tegnologie wat gebruik word vir outomatiese voertuigopsporing -beeldvormingstegnologie, het ook hoër vereistes, die sensitiwiteit en tydoplossing van die detektor wat in die tradisionele lae ligopsporingstegnologie gebruik word, kan nie aan die werklike behoeftes voldoen nie. Enkele foton is die kleinste energie -eenheid van lig, en die detektor met die vermoë van enkele fotonopsporing is die finale instrument van lae ligopsporing. In vergelyking met IngaasAPD fotodetektor, Enkelfoton-detektors gebaseer op Ingaas APD-fotodetektor het 'n hoër reaksiesnelheid, sensitiwiteit en doeltreffendheid. Daarom is 'n reeks navorsing oor in-GAAS APD-fotodetektor enkel foton-detektore tuis en in die buiteland uitgevoer.
Navorsers van die Universiteit van Milaan in Italië het eers 'n tweedimensionele model ontwikkel om die kortstondige gedrag van 'n enkele foton te simuleerAvalanche -fotodetektorin 1997, en het numeriese simulasie -resultate gegee van die kortstondige eienskappe van 'n enkele foton -lawine -fotodetektor. Toe het die navorsers in 2006 MOCVD gebruik om 'n vlak meetkundig voor te bereiIngaas apd fotodetektorEnkele foton-detektor, wat die opsporingsdoeltreffendheid van enkelfoton tot 10% verhoog het deur die reflektiewe laag te verminder en die elektriese veld by die heterogene koppelvlak te verbeter. In 2014, deur die sinkdiffusietoestande verder te verbeter en die vertikale struktuur te optimaliseer, het die enkelfoton-detektor 'n hoër opsporingsdoeltreffendheid, tot 30%en behaal 'n tydsberekening van ongeveer 87 ps. In 2016 het Sanzaro M et al. Die Ingaas APD-fotodetektor-enkel-foton-detektor geïntegreer met 'n monolitiese geïntegreerde weerstand, het 'n kompakte enkel-foton-telmodule ontwerp, gebaseer op die detektor, en het 'n baster-blankmetode voorgestel wat die lawende lading aansienlik verminder het, waardeur die post-ps en die post-ps. Terselfdertyd het ander navorsingsgroepe ook navorsing gedoen oor Ingaas APDfotodetektorEnkele fotonverklikker. Princeton Lightwave het byvoorbeeld InGAAS/INPAPD -enkele fotonverklikker met 'n vlak struktuur ontwerp en dit kommersieel gebruik. Die Sjanghai Instituut vir Tegniese Fisika het die enkelfotonprestasie van APD-fotodetektor getoets met behulp van die verwydering van sinkafsettings en die kapasitiewe gebalanseerde hekpulsmodus met 'n donker telling van 3,6 × 10 ⁻⁴/ns polsslag by 'n polsfrekwensie van 1,5 MHz. Joseph P et al. Die MESA -struktuur Ingaas APD -fotodetektor enkel -foton detektor met 'n breër bandgap ontwerp, en Ingaasp as die absorberende laagmateriaal gebruik om 'n laer donker telling te verkry sonder om die opsporingsdoeltreffendheid te beïnvloed.
Die werkmodus van die INGAAS APD -fotodetektor -enkele foton -detektor is 'n vrye werkingsmodus, dit wil sê, die APD -fotodetektor moet die perifere stroombaan blus nadat 'n lawine voorkom, en herstel na 'n periode van die tyd. Om die impak van die blusvertragingstyd te verminder, is dit ongeveer in twee soorte verdeel: een is om passiewe of aktiewe bluskring te gebruik om blus te bewerkstellig, soos die aktiewe bluskring wat deur die R TheW, ens. die vermindering van die voorheen ongerealiseerde na-polsprobleem. Boonop is die opsporingsdoeltreffendheid by 1550 nm 10%, en die waarskynlikheid van postpuls word verminder tot minder as 1%. Die tweede is om vinnig te blus en te herstel deur die vlak van voorspanning te beheer. Aangesien dit nie afhang van die terugvoerbeheer van lawine -pols nie, word die vertragingstyd van blus aansienlik verminder en word die opsporingsdoeltreffendheid van die detektor verbeter. LC Comandar et al gebruik byvoorbeeld die omheinde modus. 'N Omheinde enkel-foton-detektor gebaseer op InGAAS/INPAPD is voorberei. Die doeltreffendheid van die opsporingsdoeltreffendheid van enkelfoton was meer as 55% by 1550 nm, en die waarskynlikheid van 7% na die polsslag is behaal. Op grond hiervan het die Universiteit van Wetenskap en Tegnologie van China 'n LiDAR-stelsel opgerig met behulp van multi-modus vesel gelyktydig gekoppel aan 'n vrymodus InGAAS APD-fotodetektor-enkelfoton-detektor. Die eksperimentele toerusting word in Figuur (c) en (d) getoon, en die opsporing van multi-laagwolke met 'n hoogte van 12 km word gerealiseer met 'n tydresolusie van 1 s en 'n ruimtelike resolusie van 15 m.
Postyd: Mei-07-2024