Single fotonInGaAs fotodetektor
Mei de rappe ûntwikkeling fan LiDAR, deljocht detectiontechnology en fariearjende technology brûkt foar automatyske auto tracking imaging technology hawwe ek hegere easken, de gefoelichheid en tiid resolúsje fan de detektor brûkt yn de tradisjonele leech ljocht detection technology kin net foldwaan oan de eigentlike behoeften. Ien foton is de lytste enerzjy-ienheid fan ljocht, en de detektor mei it fermogen fan ienfotondeteksje is it lêste ark foar deteksje fan leech ljocht. Yn ferliking mei InGaAsAPD fotodetektor, Single-photon detectors basearre op InGaAs APD photodetector hawwe hegere antwurd snelheid, gefoelichheid en effisjinsje. Dêrom binne in searje ûndersiken oer IN-GAAS APD fotodetektor single photon detectors yn binnen- en bûtenlân útfierd.
Undersikers fan 'e Universiteit fan Milaan yn Itaalje ûntwikkele earst in twadiminsjonaal model om it transiente gedrach fan in inkele foton te simulearjenlawinefotodetektoryn 1997, en joech numerike simulaasje resultaten fan de transient skaaimerken fan in inkele photon lawine photodetector. Dan yn 2006 brûkten de ûndersikers MOCVD om in planêre geometrysk te meitsjenInGaAs APD fotodetektorsingle-foton-detektor, dy't de effisjinsje fan single-fotondeteksje fergrutte nei 10% troch it ferminderjen fan de reflektive laach en it ferbetterjen fan it elektryske fjild by de heterogene ynterface. Yn 2014, troch it fierder ferbetterjen fan de sinkdiffusjonsbetingsten en it optimalisearjen fan de fertikale struktuer, hat de single-photon-detektor in hegere deteksje-effisjinsje, oant 30%, en berikt in timing-jitter fan sawat 87 ps. In 2016, SANZARO M et al. yntegrearre de InGaAs APD fotodetektor single-photon detector mei in monolithic yntegreare wjerstân, ûntwurp in kompakte single-photon tellen module basearre op de detektor, en foarstelde in hybride quench metoade dy't signifikant redusearre lawine lading, dêrmei ferminderjen post-puls en optyske crosstalk, en it ferminderjen fan timingjitter nei 70 ps. Tagelyk hawwe oare ûndersyksgroepen ek ûndersyk dien nei InGaAs APDfotodetektorien fotondetektor. Bygelyks, Princeton Lightwave hat InGaAs / InPAPD single photon detector ûntwurpen mei planêre struktuer en set it yn kommersjeel gebrûk. It Shanghai Institute of Technical Physics testte de single-photon-prestaasjes fan APD-fotodetektor mei it fuortheljen fan sinkôfsettings en de kapasityf balansearre poarte-pulsmodus mei in donkere count fan 3.6 × 10 ⁻⁴/ns puls by in pulsfrekwinsje fan 1.5 MHz. Joseph P et al. ûntwurp de mesa-struktuer InGaAs APD-fotodetektor single-fotondetektor mei bredere bandgap, en brûkte InGaAsP as it absorbearjende laachmateriaal om in legere tsjustere count te krijen sûnder de deteksje-effisjinsje te beynfloedzjen.
De bestjoeringsmodus fan 'e InGaAs APD fotodetektor single photon detector is frije operaasje modus, dat wol sizze, de APD fotodetektor moat it perifeare sirkwy útbrekke nei't in lawine foarkomt, en herstelle nei it blussen foar in perioade fan tiid. Om te ferminderjen de ynfloed fan quenching fertraging tiid, it is rûchwei ferdield yn twa soarten: Ien is te brûken passive of aktive quenching circuit te berikken quenching, lykas de aktive quenching circuit brûkt troch de R Thew, ensfh Figure (a) , (b) is in ferienfâldige diagram fan de elektroanyske kontrôle en aktive quenching circuit en syn ferbining mei APD photodetector, dat is ûntwikkele om te wurkjen yn gated of frij rinnende modus, signifikant ferminderjen fan it earder net realisearre post-pulsprobleem. Boppedat is de deteksje-effisjinsje by 1550 nm 10%, en de kâns op post-puls wurdt fermindere nei minder dan 1%. De twadde is om rappe quenching en herstel te realisearjen troch it nivo fan biasspanning te kontrolearjen. Om't it net ôfhinklik is fan 'e feedbackkontrôle fan lawinepuls, wurdt de fertragingstiid fan quenching signifikant fermindere en wurdt de deteksje-effisjinsje fan' e detektor ferbettere. Bygelyks, LC Comandar et al brûke de gated modus. In gated single-photon detector basearre op InGaAs / InPAPD waard taret. De effisjinsje fan single-fotondeteksje wie mear as 55% by 1550 nm, en de post-pulse kâns fan 7% waard berikt. Op dizze basis fêstige de Universiteit fan Wittenskip en Technology fan Sina in liDAR-systeem mei multymodusfaser tagelyk keppele mei in frije modus InGaAs APD fotodetektor single-fotondetektor. De eksperimintele apparatuer is te sjen yn figuer (c) en (d), en de deteksje fan mearlaachige wolken mei in hichte fan 12 km wurdt realisearre mei in tiidresolúsje fan 1 s en in romtlike resolúsje fan 15 m.
Post tiid: maaie-07-2024