Single photonInGaAs Fotodetektor
Mat der rapider Entwécklung vu LiDAR, huet d'Liicht DetektiounTechnologie a rangéiert Technologie, déi fir automatesch Gefier Tracking Imaging Technologie benotzt gëtt, hunn och méi héich Ufuerderungen, d'Sensibilitéit an d'Zäitresolutioun vum Detektor, deen an der traditioneller Low-Light Detectiounstechnologie benotzt gëtt, kann net déi aktuell Bedierfnesser entspriechen. Single Photon ass déi klengst Energie Eenheet vum Liicht, an den Detektor mat der Fäegkeet vun Single Photon Detektioun ass dat lescht Tool fir niddereg Liichterkennung. Am Verglach mat InGaAsAPD Photodetektor, Single-Photon Detektoren baséiert op InGaAs APD Photodetektor hu méi héich Reaktiounsgeschwindegkeet, Sensibilitéit an Effizienz. Dofir ass eng Serie vu Fuerschungen iwwer IN-GAAS APD Photodetektor Single Photon Detektoren doheem an am Ausland duerchgefouert ginn.
Fuerscher vun der Universitéit vu Mailand an Italien hunn als éischt en zweedimensionalen Modell entwéckelt fir dat transient Verhalen vun engem eenzegen Photon ze simuléierenLawine Photodetektoran 1997, an huet numeresch Simulatioun Resultater vun der transient Charakteristiken vun engem eenzege photon Lawin photodetector. Dann am Joer 2006 hunn d'Fuerscher MOCVD benotzt fir eng planar geometresch virzebereedenInGaAs APD PhotodetektorSingle Photon Detektor, deen d'Effizienz vun der Single Photon Detektioun op 10% erhéicht huet andeems d'reflektiv Schicht reduzéiert gëtt an d'elektrescht Feld op der heterogener Interface verbessert. Am Joer 2014, andeems d'Zinkdiffusiounsbedéngungen weider verbesseren an déi vertikal Struktur optiméieren, huet den Single-Photon Detektor eng méi héich Detektiounseffizienz, bis zu 30%, an erreecht en Timing Jitter vun ongeféier 87 ps. 2016, SANZARO M et al. integréiert den InGaAs APD Photodetektor Single-Photon Detektor mat engem monolitheschen integréierte Widderstand, entworf e kompakt Single-Photon Zielen Modul baséiert op dem Detektor, a proposéiert eng Hybrid Quench Method déi däitlech reduzéiert Lawin Ladung reduzéiert, doduerch Post-Puls an optesch Crosstalk reduzéiert, an reduzéieren Timing Jitter op 70 ps. Zur selwechter Zäit hunn aner Fuerschungsgruppen och Fuerschung iwwer InGaAs APD gemaachfotodetektorSingle Photon Detektor. Zum Beispill, Princeton Lightwave huet InGaAs / InPAPD Single Photon Detektor mat planar Struktur entworf an et an kommerziell Notzung. De Shanghai Institut fir Technesch Physik huet d'Single-Photonleistung vum APD Photodetektor getest mat der Entfernung vun Zinkablagerungen an de capacitive equilibréierte Gate-Pulsmodus mat enger donkeler Zuel vun 3,6 × 10 ⁻⁴/ns Puls bei enger Pulsfrequenz vun 1,5 MHz. Joseph P et al. Entworf d'Mesa Struktur InGaAs APD Photodetektor Single Photon Detektor mat méi breet Bandgap, a benotzt InGaAsP als absorbéierend Schichtmaterial fir e méi nidderegen Donkelzuel ze kréien ouni d'Detektiounseffizienz ze beaflossen.
Den Operatiounsmodus vum InGaAs APD Photodetektor Single Photon Detector ass de gratis Operatiounsmodus, dat heescht, den APD Photodetektor muss de Peripheriekreeslaf ausléisen nodeems eng Lawine geschitt ass, an sech no enger Zäit erholen. Fir den Impakt vun der Quenching Verzögerungszäit ze reduzéieren, ass et ongeféier an zwou Zorte opgedeelt: Ee ass de passiven oder aktive Qunching Circuit ze benotzen fir d'Qunching z'erreechen, sou wéi den aktive Qunching Circuit deen vum R Thew benotzt gëtt, etc. Figur (a) , (b) ass e vereinfacht Diagramm vun der elektronescher Kontroll an aktiven Quenching Circuit a seng Verbindung mam APD Photodetektor, deen entwéckelt gouf fir an engem gated oder gratis Lafen Modus ze schaffen, wat de virdru onrealiséierte Post-Pulsproblem wesentlech reduzéiert. Ausserdeem ass d'Erkennungseffizienz bei 1550 nm 10%, an d'Wahrscheinlechkeet vum Post-Puls gëtt op manner wéi 1% reduzéiert. Déi zweet ass fir séier Ausschloss an Erhuelung ze realiséieren andeems Dir den Niveau vun der Biasspannung kontrolléiert. Well et net vun der Réckkopplungskontroll vum Lawinepuls hänkt, gëtt d'Verzögerungszäit vum Quenching wesentlech reduzéiert an d'Erkennungseffizienz vum Detektor gëtt verbessert. Zum Beispill, LC Comandar et al benotzen de gated Modus. E gated Single-Photon Detektor baséiert op InGaAs / InPAPD gouf virbereet. D'Effizienz vun der Single-photon Detektioun war iwwer 55% bei 1550 nm, an d'Post-Puls Wahrscheinlechkeet vu 7% gouf erreecht. Op dëser Basis huet d'Universitéit vu Wëssenschaft an Technologie vu China e LiDAR System etabléiert mat Multi-Modus Faser gläichzäiteg mat engem fräie Modus InGaAs APD Photodetektor Single-Photon Detektor gekoppelt. D'experimentell Ausrüstung gëtt an der Figur (c) an (d) gewisen, an d'Detektioun vu Multi-Layer Wolleken mat enger Héicht vun 12 km gëtt mat enger Zäitopléisung vun 1 s an enger raimlecher Opléisung vun 15 m realiséiert.
Post Zäit: Mee-07-2024