Yek fotonFotodetektora InGaAs
Bi pêşkeftina bilez a LiDAR, yatespîtkirina ronahiyêteknolojî û teknolojiya rêzê ya ku ji bo teknolojiya wênekêşana şopandina wesayîta otomatîkî tê bikar anîn di heman demê de hewcedariyên bilindtir in, hesasiyet û çareseriya demê ya dedektorê ku di teknolojiya kevneşopî ya tespîtkirina ronahiya kêm de tê bikar anîn nikare hewcedariyên rastîn bicîh bîne. Foton yekane yekîneya enerjiyê ya herî piçûk a ronahiyê ye, û detektora bi şiyana tespîtkirina yek fotonê amûra dawîn a tespîtkirina ronahiya kêm e. Li gorî InGaAsFotodetektora APD, detektorên yek-fotonê yên li ser bingeha fotodetektora InGaAs APD xwedî leza bersivê, hesasiyet û karîgerî ne. Ji ber vê yekê, rêzek lêkolînên li ser detektorên yek fotonê yên fotodetektorê IN-GAAS APD li hundur û derveyî welêt hatine kirin.
Lekolînwanên ji Zanîngeha Mîlanoyê ya li Îtalyayê yekem car modelek du-dimensîyonî pêş xistin da ku reftarên derbasbûyî yên fotonek yekalî simul bikin.fotodetektora avalanchedi sala 1997-an de, û encamên simulasyona hejmarî yên taybetmendiyên derbasbûyî yên fotodetektorek avalancheya yek foton da. Dûv re di sala 2006-an de, lêkolîneran MOCVD bikar anîn da ku geometrîkek plankirî amade bikinFotodetektora InGaAs APDdedektora yek fotonê, ku bi kêmkirina qata refleksîfê û zêdekirina qada elektrîkê li navbeynkariya heterojen, karbidestiya tespîtkirina yek-fotonê ji% 10 zêde kir. Di sala 2014-an de, bi baştirkirina şert û mercên belavkirina zinc û xweşbînkirina strukturên vertîkal, detektora yek-fotonê xwedan karîgeriyek tespîtkirinê ya bilindtir e, heya% 30, û bi qasî 87 ps jitterek demkî digihîje. Di 2016 de, SANZARO M et al. Detektora wênekêş a InGaAs APD-ê dedektora yek-fotonê bi berxwedêrek yekbûyî ya yekbûyî re yek kir, modulek jimartina yek-fotonê ya kompakt a li ser bingeha dedektorê sêwirand, û rêbazek qutkirina hîbrid pêşniyar kir ku bi giranî barkirina berfê kêm dike, bi vî rengî xaçerêya paşîn û optîkî kêm dike, û kêmkirina demajoya jitter bo 70 ps. Di heman demê de, komên din ên lêkolînê jî li ser InGaAs APD lêkolîn kirinfotodetektordedektora yek foton. Mînakî, Princeton Lightwave detektorek yek fotonê ya InGaAs / InPAPD bi avahiyek plankirî sêwirand û ew xiste karanîna bazirganî. Enstîtuya Fîzîkê ya Teknîkî ya Shanghai performansa yek-fotonê ya fotodetektora APD bi karanîna rakirina depoyên zinc û moda pêlêdana dergehê hevseng a kapasîtîf bi hêjmarek tarî ya 3.6 × 10-4/ns nebza bi frekansa pêlêdana 1.5 MHz ceribandin. Joseph P et al. strukturê mesa InGaAs APD detektora fotonek yekane detektora fotonê bi bandgap firehtir dîzayn kir, û InGaAsP wekî maddeya qata vegirtinê bi kar anî da ku jimareyek tarî ya kêmtir bidest bixe bêyî ku bandorê li kargêriya tespîtê bike.
Moda xebitandinê ya detektora yek fotonê ya InGaAs APD moda xebata belaş e, ango, fotodetektora APD pêdivî ye ku piştî ku alavek çêbibe, çerxa dorhêlê bitemirîne, û piştî qutkirinê ji bo demek dem vegere. Ji bo kêmkirina bandora dema derengmayînê, ew bi qasî du celeb tê dabeş kirin: Yek ew e ku meriv çerxa vemirandinê ya pasîf an çalak bikar bîne da ku bigihîje qutkirinê, wek mînak çerxa vemirandina çalak a ku ji hêla R Thew ve tê bikar anîn, hwd. Figure (a) , (b) diyagramek hêsan a kontrolkirina elektronîkî û dorhêla qutkirina çalak û girêdana wê bi fotodetektora APD-ê re ye, ku ji bo xebitandina di moda xebitandina dergeh an belaş de hatî pêşve xistin, bi girîngî pirsgirêka piştî nebatê ya ku berê nehatibû rast kirin kêm dike. Wekî din, karbidestiya tespîtkirinê li 1550 nm% 10 e, û îhtîmala post-pulsê ji% 1 kêmtir dibe. Ya duyemîn ev e ku meriv bi kontrolkirina asta voltaja biasê ve bi zû vemirandin û vegerandin. Ji ber ku ew ne girêdayî kontrolkirina vegerê ya nebza avalancheyê ye, dema derengmayînê bi girîngî kêm dibe û kargêriya tespîtkirina detektorê baştir dibe. Mînakî, LC Comandar et al moda dergeh bikar tînin. Li ser bingeha InGaAs/InPAPD dedektorek yek-fotonê derî hate amadekirin. Karbidestiya tespîtkirina yek-fotonê di 1550 nm de ji% 55 zêdetir bû, û îhtîmala paşîn a 7% hate bidestxistin. Li ser vê bingehê, Zanîngeha Zanist û Teknolojiyê ya Chinaînê pergalek liDAR saz kir ku bi fîberek pir-mode bi hevdemî bi detektorek fotodetektora yek-fotonê ya InGaAs APD-a belaş-mode re tê bikar anîn. Amûrên ceribandinê di jimareya (c) û (d) de têne xuyang kirin, û vedîtina ewrên pir-tebeq ên bi bilindahiya 12 km, bi çareseriya demkî ya 1 s û vebiriya cîhê 15 m pêk tê.
Dema şandinê: Gulan-07-2024