Fotodettore Ingaas singolo

Singolo fotoneIngaas PhotoDetector

Con il rapido sviluppo di Lidar, ilRilevamento della luceAnche la tecnologia e la tecnologia di gamma utilizzata per il monitoraggio automatico della tecnologia per il monitoraggio dei veicoli hanno requisiti più elevati, la sensibilità e la risoluzione temporale del rivelatore utilizzato nella tradizionale tecnologia di rilevamento in bassa luce non possono soddisfare le esigenze effettive. Il singolo fotone è la più piccola unità di luce energetica e il rivelatore con la capacità del rilevamento di fotoni a singolo fotone è lo strumento finale di rilevamento della bassa luce. Rispetto ad IngaasPhotoDetector APD, I rilevatori di fotoni singoli basati sul fotodettore APD InGAAS hanno una maggiore velocità di risposta, sensibilità ed efficienza di risposta. Pertanto, una serie di ricerche sui rilevatori di fotoni singoli di fotodettore APD in GAAS sono state condotte a casa e all'estero.

I ricercatori dell'Università di Milano in Italia hanno sviluppato per la prima volta un modello bidimensionale per simulare il comportamento transitorio di un singolo fotoneFotoDetector di valangheNel 1997, e ha dato risultati di simulazione numerica delle caratteristiche transitorie di un singolo fotodettore di valanghe di fotoni. Quindi, nel 2006, i ricercatori hanno utilizzato MOCVD per preparare un geometrico planareIngaas APD PhotoDetectorRilevatore di fotoni singoli, che ha aumentato l'efficienza di rilevamento del singolo fotone al 10% riducendo lo strato riflettente e migliorando il campo elettrico sull'interfaccia eterogenea. Nel 2014, migliorando ulteriormente le condizioni di diffusione dello zinco e ottimizzando la struttura verticale, il rilevatore a fotoni singolo ha una maggiore efficienza di rilevamento, fino al 30%, e raggiunge un jitter di temporizzazione di circa 87 ps. Nel 2016, Sanzaro M et al. integrato il rivelatore a fotoni singoli di fotodettore APD InGAAS con un resistore integrato monolitico, ha progettato un modulo di conteggio a fotoni singoli compatto basato sul rivelatore e ha proposto un metodo di spegnimento ibrido che ha ridotto significativamente la carica di valanghe, riducendo così il croscuola post-impulso e il crimrosk e riducendo la criminamento a 70 ps. Allo stesso tempo, altri gruppi di ricerca hanno anche effettuato ricerche su Ingaas APDFotoDetectorRilevatore di fotoni singoli. Ad esempio, Princeton Lightwave ha progettato InGAAS/INPAPD Photon Detector con struttura planare e metterlo in uso commerciale. L'Istituto di fisica tecnica di Shanghai ha testato le prestazioni a fotoni singoli del fotodettore APD usando la rimozione di depositi di zinco e la modalità di impulso gate bilanciata capacitiva con un conteggio scuro di impulso da 3,6 × 10 ⁻⁴/ns a una frequenza di impulso di 1,5 mHz. Joseph P et al. Progettato la struttura mesa Ingaas APD PhotoDetector singoli Rivelatore di fotoni con gap di banda più ampio e usato Ingaasp come materiale strato assorbente per ottenere una conta scura inferiore senza influire sull'efficienza di rilevamento.

La modalità operativa del rilevatore di fotoni a singolo fotone APD InGAAS è in modalità operativa gratuita, ovvero il fotodettore APD deve estinguere il circuito periferico dopo che si verifica una valanga e si riprende dopo l'estinzione per un periodo di tempo. In order to reduce the impact of quenching delay time, it is roughly divided into two types: One is to use passive or active quenching circuit to achieve quenching, such as the active quenching circuit used by the R Thew, etc. Figure (a), (b) is a simplified diagram of the electronic control and active quenching circuit and its connection with APD photodetector, which has been developed to work in gated or free running mode, significantly reducing the Problema post-impulso precedentemente non realizzato. Inoltre, l'efficienza di rilevamento a 1550 nm è del 10%e la probabilità di post-impulso è ridotta a meno dell'1%. Il secondo è realizzare un'estinzione e un recupero rapidi controllando il livello di tensione di bias. Poiché non dipende dal controllo del feedback dell'impulso di valanghe, il tempo di ritardo di tempra è significativamente ridotto e l'efficienza di rilevamento del rivelatore viene migliorata. Ad esempio, LC Comandar et al Utilizzano la modalità gated. È stato preparato un rivelatore a fotone singolo recintato basato su InGAAS/INPAPD. L'efficienza di rilevamento a fotoni singoli era superiore al 55% a 1550 nm e la probabilità post-impulso del 7% è stata raggiunta. Su questa base, l'Università di Scienza e Tecnologia della Cina ha istituito un sistema LIDAR utilizzando fibre multi-modalità accoppiata contemporaneamente con un rilevatore singolo-fotone Photon-Photon APD in modalità libera. L'attrezzatura sperimentale è mostrata in Figura (C) e (D) e il rilevamento di nuvole multistrato con un'altezza di 12 km è realizzato con una risoluzione temporale di 1 s e una risoluzione spaziale di 15 m.