Yon sèl fotonFotodetektè InGaAs
Avèk devlopman rapid LiDAR la,deteksyon limyèTeknoloji ak teknoloji distans ki itilize pou teknoloji imaj swiv machin otomatik yo gen pi gwo egzijans tou, sansiblite ak rezolisyon tan detektè ki itilize nan teknoloji deteksyon tradisyonèl ki pa klere anpil pa ka satisfè bezwen reyèl yo. Yon sèl foton se pi piti inite enèji limyè, epi detektè ki gen kapasite deteksyon yon sèl foton se zouti final pou deteksyon limyè ki ba. Konpare ak InGaAsFotodetektè APDDetektè monofoton ki baze sou fotodetektè InGaAs APD yo gen pi gwo vitès repons, sansiblite ak efikasite. Se poutèt sa, yo te fè yon seri rechèch sou detektè monofoton fotodetektè IN-GAAS APD yo nan peyi a ak aletranje.
Chèchè nan Inivèsite Milan nan peyi Itali te premye devlope yon modèl bidimansyonèl pou simile konpòtman pasajè yon sèl foton.fotodetektè avalanchan 1997, epi yo te bay rezilta simulation nimerik sou karakteristik pasajè yon fotodetektè avalanch foton sèl. Apre sa, an 2006, chèchè yo te itilize MOCVD pou prepare yon plan jewometrikFotodetektè InGaAs APDdetektè yon sèl foton, ki te ogmante efikasite deteksyon yon sèl foton a 10% lè li te diminye kouch refleksyon an epi li te amelyore chan elektrik la nan koòdone etewojèn nan. An 2014, lè li te amelyore plis kondisyon difizyon zenk yo epi li te optimize estrikti vètikal la, detektè yon sèl foton an te gen yon efikasite deteksyon ki pi wo, jiska 30%, epi li te rive nan yon jitter tan apeprè 87 ps. An 2016, SANZARO M et al. te entegre detektè yon sèl foton fotodetektè InGaAs APD a ak yon rezistans entegre monolitik, yo te desine yon modil kontaj yon sèl foton kontra enfòmèl ant ki baze sou detektè a, epi yo te pwopoze yon metòd trempe ibrid ki te siyifikativman redwi chaj avalanch, kidonk diminye diafoni apre pulsasyon ak optik, epi redwi jitter tan a 70 ps. An menm tan, lòt gwoup rechèch te fè rechèch tou sou InGaAs APD.fotodetektèdetektè yon sèl foton. Pa egzanp, Princeton Lightwave te konsevwa yon detektè yon sèl foton InGaAs/InPAPD ak yon estrikti plan epi li te mete l nan itilizasyon komèsyal. Enstiti Fizik Teknik Shanghai la te teste pèfòmans yon sèl foton nan fotodetektè APD a lè l sèvi avèk retire depo zenk ak mòd pulsasyon pòtay balanse kapasitif la ak yon konte fènwa 3.6 × 10 ⁻⁴/ns pulsasyon nan yon frekans pulsasyon 1.5 MHz. Joseph P et al. te konsevwa detektè yon sèl foton fotodetektè InGaAs APD ak estrikti mesa a ak yon espas bann ki pi laj, epi yo te itilize InGaAsP kòm materyèl kouch absòban an pou jwenn yon konte fènwa ki pi ba san afekte efikasite deteksyon an.
Mòd fonksyònman detektè foton sèl InGaAs APD a se mòd operasyon lib, sa vle di, fotodetektè APD a bezwen etenn sikwi periferik la apre yon avalanch rive, epi rekipere apre yon etenn pou yon sèten tan. Pou diminye enpak tan reta etenn lan, li divize an de kalite: Youn se itilize yon sikwi etenn pasif oswa aktif pou reyalize etenn lan, tankou sikwi etenn aktif ke R Thew itilize, elatriye. Figi (a), (b) se yon dyagram senplifye nan kontwòl elektwonik ak sikwi etenn aktif la ak koneksyon li ak fotodetektè APD a, ki te devlope pou travay nan mòd pòtay oswa fonksyone lib, sa ki diminye anpil pwoblèm apre pulsasyon ki pa t reyalize anvan an. Anplis, efikasite deteksyon an nan 1550 nm se 10%, epi pwobabilite pou apre pulsasyon an redwi a mwens pase 1%. Dezyèm lan se reyalize yon etenn ak rekiperasyon rapid lè w kontwole nivo vòltaj polarizasyon an. Piske li pa depann de kontwòl fidbak pulsasyon avalanch lan, tan reta etenn lan redwi anpil epi efikasite deteksyon detektè a amelyore. Pa egzanp, LC Comandar et al itilize mòd pòtay la. Yo te prepare yon detektè yon sèl foton pòtay ki baze sou InGaAs/InPAPD. Efikasite deteksyon yon sèl foton an te plis pase 55% nan 1550 nm, epi yo te reyalize pwobabilite apre pulsasyon an 7%. Sou baz sa a, Inivèsite Syans ak Teknoloji Lachin nan te etabli yon sistèm liDAR lè l sèvi avèk fib milti-mòd an menm tan makonnen ak yon fotodetektè InGaAs APD mòd lib detektè yon sèl foton. Ekipman eksperimantal la montre nan Figi (c) ak (d), epi deteksyon nyaj milti-kouch ki gen yon wotè 12 km reyalize ak yon rezolisyon tan 1 s ak yon rezolisyon espasyal 15 m.
Dat piblikasyon: 7 me 2024