Giriş, foton sayma tipiDoğrusal Çığ Photodetector
Foton sayma teknolojisi, elektronik cihazların okuma gürültüsünün üstesinden gelmek için foton sinyalini tam olarak yükseltebilir ve dedektör çıkışı elektrik sinyalinin zayıf ışık ışınlaması altında doğal ayrık özelliklerini kullanarak dedektör tarafından foton çıkışının sayısını kaydedebilir ve ölçülen hedefin bilgilerini foton metrenin değerine göre hesaplayabilir. Son derece zayıf ışık tespiti gerçekleştirmek için, çeşitli ülkelerde foton algılama kapasitesine sahip birçok farklı enstrüman türü incelenmiştir. Katı hal çığ fotodiyotu (APD Photodetector) Işık sinyallerini terk etmek için dahili fotoelektrik efekti kullanan bir cihazdır. Vakum cihazları ile karşılaştırıldığında, katı hal cihazları yanıt hızı, karanlık sayısı, güç tüketimi, hacim ve manyetik alan hassasiyeti vb.
APD Photodetector cihazıGeiger modu (GM) ve Doğrusal Mod (LM) iki çalışma modu, mevcut APD foton sayma görüntüleme teknolojisi esas olarak Geiger modu APD cihazını kullanır. Geiger modu APD cihazları, yüksek zaman doğruluğu elde etmek için tek foton seviyesinde yüksek hassasiyete ve onlarca nanosaniye yüksek tepki hızına sahiptir. Bununla birlikte, Geiger modu APD'nin dedektör ölü zamanı, düşük algılama verimliliği, büyük optik bulmaca ve düşük uzamsal çözünürlük gibi bazı sorunları vardır, bu nedenle yüksek algılama hızı ve düşük yanlış alarm hızı arasındaki çelişkiyi optimize etmek zordur. Yakın burun yüksek kazançlı HGCDTE APD cihazlarına dayanan foton sayaçları doğrusal modda çalışır, ölü zaman yoktur ve karışma kısıtlamaları yoktur, Geiger modu ile ilişkili hiçbir darbe yoktur, söndürme devreleri gerektirmez, ultra yüksek dinamik aralığa, geniş ve ayarlanabilir spektral tepki aralığına sahip ve tespit verimliliği için bağımsız olarak optimize edilebilir ve bağımsız olarak optimize edilebilir. Kızılötesi foton sayma görüntülemesinin yeni bir uygulama alanı açar, foton sayma cihazlarının önemli bir geliştirme yönüdür ve astronomik gözlem, boş alan iletişimi, aktif ve pasif görüntüleme, saçak izleme vb.
HGCDTE APD cihazlarında foton sayımı prensibi
HGCDTE malzemelerine dayanan APD fotodetektör cihazları çok çeşitli dalga boylarını kaplayabilir ve elektron ve deliklerin iyonizasyon katsayıları çok farklıdır (bkz. Şekil 1 (a)). 1.3 ~ 11 um kesme dalga boyu içinde tek bir taşıyıcı çarpma mekanizması sergilerler. Neredeyse hiçbir fazla gürültü yoktur (III-V aile cihazlarının SI APD cihazlarının fazla gürültü faktörü FSI ~ 2-3 ve FIII-V ~ 4-5 ile karşılaştırıldığında (bkz. Şekil 1 (b)), böylece cihazların sinyal-gürültü oranı, kazanç artışı ile neredeyse düşmez, bu da ideal bir vediye olanÇığ Photodetector.
İNCİR. 1 (a) Merkür kadmiyum tellurid malzemesinin darbe iyonizasyon katsayısı oranı ile CD'nin bileşeni X arasındaki ilişki; (b) APD cihazlarının fazla gürültü faktörü F'nin farklı malzeme sistemleri ile karşılaştırılması
Foton Sayma Teknolojisi, bir tarafından üretilen fotoelektron darbelerini çözerek termal gürültüden dijital olarak optik sinyalleri çıkarabilen yeni bir teknolojidir.fotodetektörTek bir foton aldıktan sonra. Düşük ışık sinyali zaman alanında daha dağınık olduğundan, dedektör tarafından elektrik sinyali çıkışı da doğal ve ayrıktır. Bu zayıf ışık özelliğine göre, nabız amplifikasyonu, nabız ayrımcılığı ve dijital sayma teknikleri genellikle aşırı zayıf ışığı tespit etmek için kullanılır. Modern foton sayma teknolojisi, yüksek sinyal-gürültü oranı, yüksek ayrımcılık, yüksek ölçüm doğruluğu, iyi bir anti-sürükleme, iyi zaman istikrarı ve diğer algılama yöntemleriyle eşleşmeyen sonraki analiz ve işleme için dijital sinyal şeklinde veri çıkarabilir. Şu anda, foton sayma sistemi, endüstriyel ölçüm ve düşük ışık sinyallerinin elde edilmesi ve tespiti ile ilgili doğrusal olmayan optik, moleküler biyoloji, ultra yüksek çözünürlüklü spektroskopi, atmosferik kirlilik ölçümü, vb. Merkür kadmiyum tellurid çığ fotodetektörünün neredeyse hiç fazla gürültüsü yoktur, kazanç arttıkça, sinyal-gürültü oranı bozulmaz ve foton sayımında uygulama için çok uygun olan Geiger Avalanche cihazlarıyla ilgili ölü zaman ve darbe sonrası kısıtlama yoktur ve foton sayma cihazlarının önemli bir geliştirme yönüdür.
Gönderme Zamanı: Ocak-14-2025