Фотодектор на единечен фотон Ингаас

Единечен фотонФотодектор на ингаас

Со брзиот развој на Лидар,Откривање на светлинаТехнологијата и технологијата што се користи за автоматско следење на возилото за следење на возилото, исто така, имаат поголеми барања, чувствителноста и временската резолуција на детекторот што се користи во традиционалната технологија за откривање на слаба светлина не можат да ги задоволат реалните потреби. Единствениот фотон е најмалата енергетска единица на светлината, а детекторот со можност за откривање на единечна фотон е конечната алатка за откривање на слаба светлина. Споредено со ИнгаасАПД фотоодектор, едно-фотонски детектори засновани на фотоодектор на Ingaas APD имаат поголема брзина на одговор, чувствителност и ефикасност. Затоа, серија истражувања за детекторите со единечни фотони на фотодекторот АПД се спроведени дома и во странство.

Истражувачите од Универзитетот во Милано во Италија за прв пат развиле дводимензионален модел за симулирање на минливото однесување на еден фотонФотодектор на лавинаво 1997 година и даде нумерички симулациски резултати од минливи карактеристики на еден фотодектор на фотонска лавина. Потоа, во 2006 година, истражувачите го користеле MOCVD за да подготват рамнински геометрискиФотодектор на ингаас АПДЕдинствениот детектор на фотони, кој ја зголеми ефикасноста на едно-фотонско откривање на 10% со намалување на рефлексивниот слој и подобрување на електричното поле на хетерогениот интерфејс. Во 2014 година, со понатамошно подобрување на условите за дифузија на цинк и оптимизирање на вертикалната структура, едно-фотонскиот детектор има поголема ефикасност на откривање, до 30%и постигнува временски распоред од околу 87 ps. Во 2016 година, Санзаро М и др. Интегрирано со едно-фотонски детектор на фотодекторот Ingaas APD со монолитен интегриран отпорник, дизајнираше компактен модул за броење едно-фотони заснован на детекторот, и предложи хибриден метод на гаснење што значително го намали полнењето на лавината, со што се намалува пост-пулсот и оптичкиот кросстест, и го намалуваат времето на тајмингот на 70 ПС. Во исто време, други истражувачки групи исто така спроведоа истражување за ИНГААС АПДФотодекторДетектор за единечен фотон. На пример, Принстон Lightwave го дизајнираше детекторот за единечен фотонски INGAAS/INPAPD со рамна структура и го става во комерцијална употреба. Институтот за техничка физика во Шангај ги тестираше едно-фотонските перформанси на фотодекторот АПД со употреба на отстранување на наслаги на цинк и капацитивен балансиран режим на пулсот на портата со темно броење од 3,6 × 10 ⁻⁴/ns пулс со фреквенција на пулсот од 1,5 MHz. Josephозеф П et al. Дизајнирана структура на меса Ingaas APD фотоодектор единечен детектор на фотони со поширок опсег и го користеше Ingaasp како материјал за апсорбирање на слојот за да се добие помало темно броење без да влијае на ефикасноста на откривање.

Работен режим на детекторот за единечен фотоном на фотодекторот INGAAS APD е режим на бесплатна работа, односно АПД фотодекторот треба да го гасне периферното коло откако ќе се појави лавина и да се опорави по калењето за одреден временски период. 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 Намалување на претходно нереализираниот проблем со пост-пулсот. Покрај тоа, ефикасноста на откривање на 1550 nm е 10%, а веројатноста за пост-пулс се намалува на помалку од 1%. Втората е да се реализира брзо калење и закрепнување со контролирање на нивото на напон на пристрасност. Бидејќи не зависи од контролата на повратните информации на пулсот на лавина, времето на одложување на калењето е значително намалено и ефикасноста на откривање на детекторот е подобрена. На пример, LC Comandar et al го користат режимот на затворен. Беше подготвен затворен едно-фотонски детектор базиран на IngaaS/INPAPD. Ефикасноста за откривање на едно фотон беше над 55% на 1550 nm, а постигната е веројатноста за пост-пулсот од 7%. Врз основа на ова, Универзитетот за наука и технологија на Кина воспостави систем LIDAR користејќи мулти-режим влакна истовремено споени со детектор со еден фотодектор на фото-фотони на слободен режим АПД. Експерименталната опрема е прикажана на Слика (Ц) и (Д), а откривањето на повеќеслојни облаци со висина од 12 км се реализира со временска резолуција од 1 секунда и просторна резолуција од 15 м.