Tek Photon InGAAS Photodetector

Tek fotonIngaas Photodetector

Lidar'ın hızlı gelişimi ileışık algılamaOtomatik araç izleme görüntüleme teknolojisi için kullanılan teknoloji ve aralıklı teknoloji de daha yüksek gereksinimlere sahiptir, geleneksel düşük ışık algılama teknolojisinde kullanılan dedektörün duyarlılığı ve zaman çözünürlüğü gerçek ihtiyaçları karşılayamaz. Tek foton, ışığın en küçük enerji birimidir ve tek foton algılama yeteneğine sahip dedektör, düşük ışık algılamasının son aracıdır. Ingaas ile karşılaştırıldığındaAPD Photodetector, INGAAS APD fotodetektörüne dayanan tek foton dedektörleri daha yüksek yanıt hızına, duyarlılığına ve verimliliğe sahiptir. Bu nedenle, yurtiçinde ve yurtdışında GAAS In-GAAS APD Fotodetektör Tek Foton Dedektörleri üzerine bir dizi araştırma gerçekleştirilmiştir.

İtalya'daki Milan Üniversitesi'nden araştırmacılar ilk olarak tek bir fotonun geçici davranışını simüle etmek için iki boyutlu bir model geliştirdilerÇığ Photodetector1997'de ve tek bir foton çığ fotodetektörünün geçici özelliklerinin sayısal simülasyon sonuçları verdi. Sonra 2006 yılında, araştırmacılar düzlemsel bir geometrik hazırlamak için MOCVD kullandıIngaas APD PhotodetectorYansıtıcı tabakayı azaltarak ve heterojen arayüzde elektrik alanını geliştirerek tek foton algılama verimliliğini% 10'a çıkaran tek foton dedektörü. 2014 yılında, çinko difüzyon koşullarını daha da iyileştirerek ve dikey yapıyı optimize ederek, tek foton dedektörü%30'a kadar daha yüksek bir algılama verimliliğine sahiptir ve yaklaşık 87 ps'lik bir zamanlama titreşimi elde eder. 2016 yılında Sanzaro M ve ark. IngAAS APD Fotodetektör tek foton dedektörünü monolitik bir entegre dirençle entegre etti, dedektöre dayalı kompakt bir tek foton sayma modülü tasarladı ve çığ yükünü önemli ölçüde azaltan, böylece pulse ve optik crosstkal'ı azaltan ve zamanlama jikesini 70 PS'ye indirgeyen bir hibrit söndürme yöntemi önerdi. Aynı zamanda, diğer araştırma grupları da INGAAS APD'si hakkında araştırma yapmıştır.fotodetektörtek foton dedektörü. Örneğin, Princeton Lightwave, düzlemsel yapıya sahip InGAAS/INPAPD tek foton dedektörü tasarladı ve ticari kullanıma sokdu. Şangay Teknik Fizik Enstitüsü, çinko birikintilerinin çıkarılmasını ve kapasitif dengeli kapı nabız modunu, 1.5 MHz'lik bir nabız frekansında 3.6 × 10 ⁻⁴/ns nabzı ile kapasitif dengeli kapı nabız modunu kullanarak tek foton performansını test etti. Joseph P ve ark. Mesa yapısı Ingaas APD Fotodetektör tek foton dedektörünü daha geniş bant aralığı ile tasarladı ve algılama verimliliğini etkilemeden daha düşük bir karanlık sayım elde etmek için emici tabaka malzemesi olarak IngApasp'ı kullandı.

INGAAS APD FotoDetector Tek Foton Dedektörünün çalışma modu serbest çalışma modudur, yani APD fotodetektör bir çığ oluştuktan sonra periferik devreyi söndürmeli ve bir süre söndürüldükten sonra iyileşmesi gerekir. Söndürme gecikme süresinin etkisini azaltmak için kabaca iki türe ayrılır: biri, r thew, vb. Tarafından kullanılan aktif söndürme devresi gibi söndürme gibi pasif veya aktif söndürme devresi kullanmaktır. Döküm sonrası problem. Ayrıca, 1550 nm'deki tespit verimliliği%10'dur ve darbe sonrası olasılığı%1'in altına düşürülür. İkincisi, önyargı voltajı seviyesini kontrol ederek hızlı söndürme ve iyileşme gerçekleştirmektir. Çığ darbesinin geri bildirim kontrolüne bağlı olmadığından, söndürmenin gecikme süresi önemli ölçüde azalır ve dedektörün algılama verimliliği geliştirilir. Örneğin, LC Comandar ve arkadaşları geçit modunu kullanırlar. INGAA'lara/INPAPD'ye dayanan bir kapılı tek foton dedektörü hazırlandı. Tek foton tespit verimliliği 1550 nm'de% 55'in üzerindeydi ve darbe sonrası% 7 olasılık elde edildi. Bu temelde, Çin Bilim ve Teknolojisi Üniversitesi, aynı anda serbest mod APD Photodetector tek foton dedektörü ile birleştirilmiş çok modlu fiber kullanan bir LiDAR sistemi kurdu. Deneysel ekipman Şekil (c) ve (d) 'de gösterilmiştir ve çok katmanlı bulutların 12 km yüksekliğe sahip tespiti, 1 s'lik bir zaman çözünürlüğü ve 15 m uzamsal çözünürlük ile gerçekleştirilir.