Destpêk, cureyê jimartina fotonwênedetektora avalanche ya xêz
Teknolojiya hejmartina fotonê dikare bi tevahî îşaretek fotonê zêde bike da ku dengê xwendinê yên amûrên elektronîkî têk bibe, û bi karanîna taybetmendiyên veqetandî yên xwezayî yên sînyala elektrîkê ya detektorê di bin tîrêjkirina ronahiya qels de, hejmara fotonên ku ji hêla dedektorê ve di heyamek diyarkirî de derdikevin tomar bike. , û agahdariya hedefa pîvandî li gorî nirxa metreya fotonê hesab bike. Ji bo ku meriv tespîta ronahiyê ya zehf qels bike, li gelek welatan gelek celeb amûrên bi kapasîteya tespîtkirina fotonê hatine lêkolîn kirin. Fotodîodek avalanche ya dewleta hişk (Fotodetektora APD) amûrek e ku bandora fotoelektrîkî ya hundurîn bikar tîne da ku îşaretên ronahiyê bibîne. Li gorî cîhazên valahiyê, amûrên statûya hişk di leza bersivê, hejmartina tarî, xerckirina hêzê, hesasiya volt û zeviya magnetîkî û hwd de xwedî avantajên diyar in.
Amûra fotodetektorê APDxwedan moda Geiger (GM) û moda xêzkirî (LM) du awayên xebatê ye, teknolojiya wênekirina hejmartina fotonên APD ya heyî bi giranî amûrê APD-ê moda Geiger bikar tîne. Amûrên APD-ê yên moda Geiger di asta yek fotonê de hestiyariyek bilind û leza bersivê ya bi dehan nanosecond hene da ku rastbûna wextê zêde bistînin. Lêbelê, moda Geiger APD hin pirsgirêkên wekî dema mirina dedektorê, karbidestiya tespîtkirina kêm, xaçepirsa optîkî ya mezin û çareseriya cîhê kêm heye, ji ber vê yekê dijwar e ku meriv nakokiya di navbera rêjeya tespîta bilind û rêjeya alarma derewîn a nizm de xweşbîn bike. Hejmarên fotonê yên ku li ser bingeha cîhazên HgCdTe APD-ya HgCdTe-a-nezîkî-bê deng di moda xêzik de dixebitin, dema mirin û sînorkirinên xaçerê tune ne, bi moda Geiger-ê re pêwendiya paşîn tune ne, pêdiviya çerxên qutkirinê nînin, xwedan qada dînamîkî ya pir-bilind, berfireh û rêza bersiva spektralê ya guhezbar, û dikare ji bo karîgeriya tespîtê û rêjeya hejmartina derewîn bi rengek serbixwe were xweş kirin. Ew qadek serîlêdanê ya nû ya wênekirina hejmartina fotonên infrared vedike, rêgezek pêşkeftinê ya girîng a cîhazên jimartina fotonê ye, û di çavdêriya astronomîkî, ragihandina cîhê belaş, wênekirina çalak û pasîf, şopandina perde û hwd de xwedan perspektîfên serîlêdanê yên berfireh e.
Prensîba jimartina fotonê di cîhazên HgCdTe APD de
Amûrên fotodetektora APD-ê yên ku li ser materyalên HgCdTe-yê têne bingeh kirin dikarin cûrbecûr dirêjahiya pêlan veşêrin, û hevrêzên ionîzasyona elektron û kun pir cûda ne (binihêrin Figure 1 (a)). Ew di nav dirêjahiya pêla qutkirî ya 1.3 ~ 11 μm de mekanîzmayek pirjimarî ya yekane nîşan didin. Hema bêje dengek zêde tune (li gorî faktora dengê zêde FSi~2-3 ya cîhazên Si APD û FIII-V~4-5 ên cîhazên malbata III-V (binihêre Figure 1 (b)), ji ber vê yekê sînyala Rêjeya berbi dengî ya cîhazan bi zêdebûna qezencê re hema hema kêm nabe, ku ev infrared îdeal efotodetektora avalanche.
KEMAN. 1 (a) Têkiliya di navbera rêjeya îyonîzasyona bandorê ya materyalê telurîdê kadmiuma merkur û pêkhateya x ya Cd; (b) Berawirdkirina faktora dengê zêde F ya cîhazên APD bi pergalên cûda yên materyalê re
Teknolojiya jimartina foton teknolojiyek nû ye ku dikare bi dîjîtalî sînyalên optîkî ji dengê termal derxîne bi çareserkirina pêlên fotoelektronê yên ku ji hêla a.fotodetektorpiştî wergirtina yek foton. Ji ber ku sînyala kêm-ronahî di qada demê de bêtir belav dibe, derketina sînyala elektrîkê ji hêla dedektorê ve jî xwezayî û veqetandî ye. Li gorî vê taybetmendiya ronahiya qels, zêdekirina pêlê, cudakirina nebza û teknîkên hejmartina dîjîtal bi gelemperî ji bo tespîtkirina ronahiya zehf qels têne bikar anîn. Teknolojiya jimartina fotonên nûjen gelek avantajên xwe hene, wek rêjeya bilind-sînyal-to-deng, cudahiya bilind, rastbûna pîvandinê ya bilind, dij-driftek baş, aramiya wextê baş, û dikare daneyan di forma îşaretek dîjîtal de ji bo analîza paşîn derxe komputerê. û pêvajo, ku ji hêla rêbazên din ên tespîtkirinê ve nayê hevber kirin. Heya nuha, pergala jimartina fotonê bi berfirehî di warê pîvandina pîşesaziyê û tespîtkirina kêm-ronahiyê de, wekî optîka nehêl, biyolojiya molekulî, spektroskopiya çareseriya ultra-bilind, fotometriya astronomîkî, pîvandina qirêjiya atmosferê, û hwd., ku bi hev ve girêdayî ne, tê bikar anîn. ji bo bidestxistin û tespîtkirina sînyalên ronahiya qels. Fotodetektora berfê ya kadmium telluride ya merkur hema hema dengek zêde tune, ji ber ku qezenc zêde dibe, rêjeya sînyala-dengê xera nabe, û ti dema mirin û sînordarkirina piştî nebza ku bi cîhazên avalanche Geiger-ê ve girêdayî ye, tune ye, ku pir guncan e. serîlêdana di hejmartina foton de, û di pêşerojê de rêgezek pêşkeftina girîng a amûrên jimartina fotonê ye.
Dema şandinê: Jan-14-2025