Вовед, тип на броење на фотониЛинеарен лавина фотоодектор
Технологијата на броење на фотоните може целосно да го засили фотонскиот сигнал за да го надмине бучавата за отчитување на електронските уреди и да го снима бројот на излез на фотоните од страна на детекторот во одреден временски период со употреба на природни дискретни карактеристики на електричниот сигнал за излез на детекторот под слабо светло зрачење и да ги пресмета информациите за измерената цел според вредноста на мерачот на фотонот. За да се реализира исклучително слабо откривање на светлината, во различни земји се изучувани многу различни видови на инструменти со можност за откривање на фотони. Фотоодиода со цврста состојба на лавина (АПД фотоодектор) е уред кој го користи внатрешниот фотоелектричен ефект на светлосни сигнали. Во споредба со вакуумските уреди, уредите со цврста состојба имаат очигледни предности во брзината на одговор, темно броење, потрошувачката на енергија, волуменот и чувствителноста на магнетното поле, итн. Научниците спроведоа истражување засновано врз технологија за снимање на слики за броење на фотони со цврста состојба АПД.
АПД фотоодекторски уредима режим Geiger (GM) и линеарен режим (LM) два режими на работа, тековната технологија за слики за броење на фотони, главно, користи APD уред на Geiger Mode. АПД -уредите Geiger Mode имаат голема чувствителност на ниво на единечен фотон и голема брзина на реакција на десетици наносекунди за да добијат точност на високо ниво. Како и да е, режимот Geiger APD има некои проблеми како што се детектор мртво време, ниска ефикасност на откривање, голем оптички крстозбор и ниска просторна резолуција, така што е тешко да се оптимизира противречноста помеѓу високата стапка на откривање и ниската лажна стапка на аларм. Фотонските бројачи засновани на уредите со високи HGCDTE APD со висока добивка работат во линеарен режим, немаат мртво време и ограничувања на Crosstalk, немаат пост-пулс поврзани со режимот Geiger, не бараат угасници, имаат ултра-високо динамичен опсег, широк и прилагодлив спектрален опсег на реакција и можат да бидат независно оптимизирани за ефикасност на откривање и лажна стапка на броење. Отвора ново поле за апликација на инфрацрвени слики за броење на фотони, е важна развојна насока на уредите за броење на фотони и има широки изгледи за примена во астрономско набудување, комуникација со слободен простор, активна и пасивна слика, следење на раб и така натаму.
Принцип на броење на фотони во уредите HGCDTE APD
АПД -фотодекторите уреди засновани на материјали за HGCDTE можат да опфатат широк спектар на бранови должини, а коефициентите на јонизација на електроните и дупките се многу различни (види слика 1 (а)). Тие покажуваат единечен механизам за множење на носачот во рамките на пресечената бранова должина од 1,3 ~ 11 мм. Речиси и да нема вишок бучава (во споредба со вишокот на фактор на бучава FSI ~ 2-3 од Si APD уредите и FIII-V ~ 4-5 од III-V Family уреди (види Слика 1 (б)), така што односот сигнал-шум на уредите скоро не опаѓа со зголемувањето на добивката, што е идеално инфралираноФотодектор на лавина.
Сл. 1 (а) однос помеѓу односот на коефициентот на јонизација на јонизацијата на материјалот за кадмиум на жива кадмиум и компонентата X на ЦД; (б) Споредба на вишок фактор на бучава F на APD уредите со различни материјални системи
Технологијата за броење на фотони е нова технологија која може дигитално да извлече оптички сигнали од термички шум со решавање на пулсирањата на фотоелектроните генерирани од a aФотодекторПо приемот на еден фотон. Бидејќи сигналот со мала светлина е повеќе распрснат во временскиот домен, излезот на електричен сигнал од страна на детекторот е исто така природен и дискретен. Според оваа карактеристика на слабата светлина, засилувањето на пулсот, дискриминацијата на пулсот и техниките на дигитално броење обично се користат за откривање на исклучително слаба светлина. Современата технологија за броење на фотони има многу предности, како што е висок сооднос сигнал-бучава, висока дискриминација, голема точност на мерењето, добра анти-натопување, стабилност на добро време и може да излезе со податоци на компјутерот во форма на дигитален сигнал за последователна анализа и обработка, што е неспоредливо со други методи на откривање. Во моментов, системот за броење на фотоните е широко користен во областа на индустриското мерење и откривање на слабо светло, како што се нелинеарна оптика, молекуларна биологија, ултра-висока резолуција, спектроскопија на резолуција, астрономска фотометрија, мерење на атмосферско загадување, итн., Кои се поврзани со стекнување и откривање на слаби светлосни сигнали. Фотодекторот на лавина од жива кадмиум telluride нема скоро никаков вишок бучава, како што се зголемува добивката, односот сигнал-бучава не се распаѓа, и нема мртво време и ограничување на пост-пулсот поврзано со уредите на Geiger Avalanche, што е многу погоден за примена во броењето на фотоните и е важна развојна насока на уредите за броење на фотоните во иднината.
Време на пост: јануари-14-2025