Fotón único fotón ingaas fotodetector

Fotón únicoFotodetector de Ingaas

Co rápido desenvolvemento de lidar, oDetección de luzA tecnoloxía e a tecnoloxía de rango empregada para a tecnoloxía de rastrexo de vehículos automáticos tamén teñen máis requisitos, a sensibilidade e a resolución de tempo do detector empregado na tecnoloxía tradicional de detección de pouca luz non pode satisfacer as necesidades reais. O fotón único é a unidade de luz máis pequena de luz, e o detector con capacidade de detección de fotóns único é a ferramenta final de detección de pouca luz. En comparación con IngaasFotodetector APD, Os detectores de fotóns dun só fotón baseados no fotodetector APD INGAAS teñen maior velocidade de resposta, sensibilidade e eficiencia. Polo tanto, unha serie de investigacións sobre os detectores de fotóns dun fotón único APD en Gaas realizáronse na casa e no estranxeiro.

Investigadores da Universidade de Milán en Italia desenvolveron por primeira vez un modelo bidimensional para simular o comportamento transitorio dun único fotónfotodetector de avalanchaEn 1997, e deu resultados de simulación numérica das características transitorias dun fotón único fotón. A continuación, en 2006, os investigadores usaron MOCVD para preparar un xeométrico planoFotodetector APD INGAASDetector único de fotóns, que aumentou a eficiencia de detección dun único fotón ata o 10% reducindo a capa reflectante e aumentando o campo eléctrico na interface heteroxénea. En 2014, mellorando aínda máis as condicións de difusión de cinc e optimizando a estrutura vertical, o detector dun único fotón ten unha maior eficiencia de detección, ata un 30%, e consegue un trineo de aproximadamente 87 ps. En 2016, Sanzaro M et al. Integrou o detector de fotóns dun fotón de InGaas APD cun resistor integrado monolítico, deseñou un módulo de reconto compacto de un fotóns baseado no detector e propuxo un método de extinción híbrida que reduciu significativamente a carga de avalancha, reducindo así o post-pulso post-pulso e o crosstalk óptico, e reducía o crosco de tempo de tempo de 70 PS. Ao mesmo tempo, outros grupos de investigación tamén realizaron investigacións sobre Ingaas APDfotodetectordetector único de fotóns. Por exemplo, Princeton Lightwave deseñou o detector de fotóns de InGaAs/INPAPD con estrutura plana e púxoa en uso comercial. O Instituto de Física Técnica de Shanghai probou o rendemento dun fotón único do fotodetector APD usando a eliminación de depósitos de cinc e o modo de pulso de porta equilibrado capacitivo cun reconto escuro de 3,6 × 10 ⁻⁴/NS Pulso a unha frecuencia de pulso de 1,5 MHz. Joseph P et al. Deseñou a estrutura MESA INGAAS APD fotodetector detector de fotóns cun grupo de banda máis ampla, e usou INGAASP como material de capa absorbente para obter un menor número escuro sen afectar a eficiencia de detección.

O modo de funcionamento do detector de fotóns dun fotón único INGAAS APD é o modo de operación gratuíto, é dicir, o fotodetector APD necesita calmar o circuíto periférico despois de que se produza unha avalancha e recuperarse despois de apagar durante un período de tempo. Para reducir o impacto do tempo de retraso de calmar, divídese aproximadamente en dous tipos: un é usar circuíto pasivo ou activo de extinción activa para lograr a extinción, como o circuíto de extinción activo usado polo R thew, etc. o problema post-pulso non realizado anteriormente. Ademais, a eficiencia de detección a 1550 nm é do 10%e a probabilidade de post-pulso redúcese a menos do 1%. O segundo consiste en realizar un rápido calmante e recuperación controlando o nivel de tensión de sesgo. Dado que non depende do control de retroalimentación do pulso de avalancha, o tempo de atraso de extinción redúcese significativamente e mellórase a eficiencia de detección do detector. Por exemplo, LC Comandar et al usan o modo pechado. Preparouse un detector de fotóns dun só fotón baseado en InGaAs/INPAPD. A eficiencia de detección dun fotón único foi superior ao 55% a 1550 nm, e a probabilidade post-pulso do 7% foi conseguida. Sobre esta base, a Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de China estableceu un sistema LIDAR empregando fibra multi-modo simultaneamente xunto cun detector de fotóns dun fotón AGAAs AGAAs APD de modo libre. O equipo experimental móstrase na figura (c) e (d), e a detección de nubes de varias capas cunha altura de 12 km realízase cunha resolución de tempo de 1 s e unha resolución espacial de 15 m.