Enkel fotonIngaas photodetector
Met de snelle ontwikkeling van Lidar, delichtdetectieTechnologie en variërende technologie die wordt gebruikt voor automatische voertuigvolgingsbeeldingstechnologie heeft ook hogere vereisten, de gevoeligheid en tijdresolutie van de detector die wordt gebruikt in de traditionele low -light detectietechnologie kan niet voldoen aan de werkelijke behoeften. Enkele foton is de kleinste energie -eenheid van het licht en de detector met het vermogen van enkele fotonendetectie is het uiteindelijke hulpmiddel voor detectie met weinig licht. Vergeleken met IngaasAPD -fotodetector, Single-Photon-detectoren op basis van IngaaS APD-fotodetector hebben een hogere responssnelheid, gevoeligheid en efficiëntie. Daarom zijn in binnen- en buitenland een reeks onderzoeken naar in-gaas APD Photodetector enkele fotondetectoren uitgevoerd.
Onderzoekers van de Universiteit van Milaan in Italië ontwikkelden eerst een tweedimensionaal model om het tijdelijke gedrag van een enkel foton te simulerenlawine fotodetectorin 1997, en gaf numerieke simulatieresultaten van de tijdelijke kenmerken van een enkele foton lawine fotodetector. Vervolgens gebruikten de onderzoekers in 2006 MOCVD om een vlakke geometrisch voor te bereidenIngaas APD PhotodetectorEnkele fotonendetector, die de efficiëntie met één foton verhoogde tot 10% door de reflecterende laag te verminderen en het elektrische veld op de heterogene interface te verbeteren. In 2014, door de zinkdiffusiecondities verder te verbeteren en de verticale structuur te optimaliseren, heeft de single-Photon-detector een hogere detectie-efficiëntie, tot 30%, en bereikt een timingjitter van ongeveer 87 ps. In 2016, Sanzaro M et al. Integrated de IngaaS APD Photodetector single-Photon-detector met een monolithische geïntegreerde weerstand, ontwierp een compacte telling-module met één fotonen op basis van de detector op basis van de detector, en stelde een hybride uitloper-methode voor die de lading van de lawine aanzienlijk verminderde, waardoor de lading van de lawine aanzienlijk werd verminderd, en de post-puls en optische crosstalk en het reduceren van timing jitter tot 70 ps verminderde. Tegelijkertijd hebben andere onderzoeksgroepen ook onderzoek gedaan naar INGAAS APDfotodetectorEnkele fotonendetector. Princeton Lightwave heeft bijvoorbeeld Ingaas/Inpapd Single Photon -detector met vlakke structuur ontworpen en in commercieel gebruik gebracht. Het Shanghai Institute of Technical Physics testte de prestaties met één foton van APD-fotodetector met behulp van de verwijdering van zinkafzettingen en de capacitieve gebalanceerde poortspulsmodus met een donkere telling van 3,6 x 10 ⁻⁴/ns puls bij een pulsfrequentie van 1,5 MHz. Joseph P et al. Ontworpen de Mesa -structuur IngaaS APD Photodetector enkele fotonendetector met bredere bandgap en gebruikte IngaaSP als het absorberende laagmateriaal om een lager donkere telling te verkrijgen zonder de detectie -efficiëntie te beïnvloeden.
De bedrijfsmodus van de IngaaS APD Photodetector Single Photon Detector is de vrije werkmodus, dat wil zeggen dat de APD -fotodetector het perifere circuit moet blussen nadat er een lawine is opgetreden en herstellen na een periode van tijd. Om de impact van de vertragingstijd van blussen te verkorten, is het ruwweg verdeeld in twee soorten: één is om passief of actief uitdovingcircuit te gebruiken om uitdoving te bereiken, zoals het actieve uitdovingcircuit dat wordt gebruikt door de R Thew, enz. Afbeelding (a), (B) is een vereenvoudigde diagram van het elektronische controle en de verbinding met APD -foto in het gesneden of vrijheid van het gewenste of vrijheidswijze in het werk in het gesneden of vrijgelopen. post-pulse probleem. Bovendien is de detectie-efficiëntie bij 1550 nm 10%en wordt de kans op post-puls verminderd tot minder dan 1%. De tweede is om snel blussen en herstel te realiseren door het niveau van biasspanning te regelen. Omdat het niet afhangt van de feedbackcontrole van lawine -puls, wordt de vertragingstijd van blussen aanzienlijk verminderd en is de detectie -efficiëntie van de detector verbeterd. LC Comandar et al. Gebruik bijvoorbeeld de Gated -modus. Een gated single-Photon-detector op basis van IngaaS/InPAPD werd voorbereid. De efficiëntie met één foton was meer dan 55% bij 1550 nm en de waarschijnlijkheid na de puls van 7% werd bereikt. Op basis hiervan heeft de Universiteit van Wetenschap en Technologie van China een LIDAR-systeem opgericht met behulp van multi-modus vezels tegelijkertijd in combinatie met een Free-Mode IngaaS APD Photodetector Single-Photon-detector. De experimentele apparatuur wordt getoond in figuur (c) en (d), en de detectie van meerlagige wolken met een hoogte van 12 km wordt gerealiseerd met een tijdresolutie van 1 s en een ruimtelijke resolutie van 15 m.
Posttijd: mei-07-2024