Бер фотонлы InGaAs фотодетекторы

Бер фотонInGaAs фотодетекторы

LiDAR тиз үсеше белән,яктылыкны ачыклауАвтоматик транспорт чараларын күзәтү өчен кулланыла торган технология һәм диапазон технологиясе дә югарырак таләпләргә ия, традицион түбән яктылыкны ачыклау технологиясендә кулланыла торган детекторның сизгерлеге һәм вакыт чишелеше чынбарлыктагы ихтыяҗларны канәгатьләндерә алмый. Бер фотон - яктылыкның иң кечкенә энергия берәмлеге, һәм бер фотонны ачыклау сәләтенә ия детектор түбән яктылыкны ачыклауның соңгы коралы булып тора. InGaAs белән чагыштыргандаAPD фотодетекторы, InGaAs APD фотодетекторына нигезләнгән бер фотонлы детекторлар югарырак җавап тизлегенә, сизгерлегенә һәм нәтиҗәлелегенә ия. Шуңа күрә, IN-GAAS APD фотодетекторлы бер фотонлы детекторлар буенча илдә һәм чит илләрдә берничә тикшеренү үткәрелде.

Италиядәге Милан университеты тикшеренүчеләре беренче тапкыр бер фотонның вакытлыча үз-үзен тотышын симуляцияләү өчен ике үлчәмле модель эшләделәр.кар ишелүе фотодетекторы1997 елда һәм бер фотон кар ишелмәсе фотодетекторының күчеш характеристикаларының санлы симуляция нәтиҗәләрен бирде. Аннары 2006 елда тикшеренүчеләр MOCVD кулланып, яссы геометрик сызык әзерләделәр.InGaAs APD фотодетекторыбер фотонлы детектор, ул чагылдыручы катламны киметү һәм гетероген интерфейста электр кырын көчәйтү аркасында бер фотонлы детектор нәтиҗәлелеген 10% ка кадәр арттырды. 2014 елда, цинк диффузия шартларын тагын да яхшырту һәм вертикаль структураны оптимальләштерү аркасында, бер фотонлы детектор югарырак детектор нәтиҗәлелегенә ия, 30% ка кадәр, һәм якынча 87 пс вакыт тибрәнүенә ирешә. 2016 елда SANZARO M һ.б. InGaAs APD фотодетекторлы бер фотонлы детекторны монолит интеграцияләнгән резистор белән интеграцияләделәр, детектор нигезендә компакт бер фотонлы санау модулен эшләделәр һәм кар яву зарядын сизелерлек киметкән, шуның белән импульстан соңгы һәм оптик үзара бәйләнешне киметкән һәм вакыт тибрәнүне 70 пс ка кадәр киметкән гибрид сүндерү ысулын тәкъдим иттеләр. Шул ук вакытта, башка тикшеренү төркемнәре дә InGaAs APD буенча тикшеренүләр үткәрделәр.фотодетекторбер фотон детекторы. Мәсәлән, Princeton Lightwave яссы структуралы InGaAs/InPAPD бер фотон детекторын эшләде һәм аны коммерция максатларында кулланды. Шанхай техник физика институты 1,5 МГц импульс ешлыгында 3,6 × 10⁻⁴/ns караңгы санлы цинк утырмаларын бетерү һәм сыйдырышлы балансланган капка импульс режимын кулланып APD фотодетекторының бер фотонлы эшчәнлеген сынап карады. Джозеф П һ.б. киңрәк зоналы InGaAs APD бер фотон детекторын эшләде һәм детекторлау нәтиҗәлелегенә тәэсир итмичә түбән караңгы сан алу өчен сеңдерүче катлам материалы буларак InGaAsP кулланды.

InGaAs APD фотодетекторының бер фотон детекторының эш режимы ирекле эш режимы, ягъни APD фотодетекторы кар явуыннан соң периферик схеманы сүндерергә һәм берникадәр вакыт сүндергәннән соң торгызылырга тиеш. Сүндерү тоткарлану вакытының йогынтысын киметү өчен, ул якынча ике төргә бүленә: Беренчесе - сүндерүгә ирешү өчен пассив яки актив сүндерү схемасын куллану, мәсәлән, R Thew һ.б. тарафыннан кулланыла торган актив сүндерү схемасы. (а), (б) рәсемнәрдә электрон идарә итү һәм актив сүндерү схемасының һәм аның APD фотодетекторы белән тоташуының гадиләштерелгән схемасы күрсәтелгән, ул капкалы яки ирекле эшләү режимында эшләү өчен эшләнгән, элек гамәлгә ашырылмаган импульстан соңгы проблеманы сизелерлек киметә. Моннан тыш, 1550 нм да детекторлау нәтиҗәлелеге 10% тәшкил итә, һәм импульстан соңгы ихтималлык 1% тан кимрәккә кадәр кими. Икенчесе - тайпылыш көчәнеше дәрәҗәсен контрольдә тоту юлы белән тиз сүндерү һәм торгызылуны гамәлгә ашыру. Бу кар яву импульсының кире элемтә контроленә бәйле булмаганлыктан, сүндерү тоткарлану вакыты сизелерлек кими һәм детекторның детекторлау нәтиҗәлелеге яхшыра. Мәсәлән, LC Comandar һ.б. капкалы режим кулланалар. InGaAs/InPAPD нигезендә капкалы бер фотонлы детектор әзерләнде. Бер фотонлы детектор нәтиҗәлелеге 1550 нмда 55% тан артык иде, ә импульстан соңгы ихтималлык 7% ка ирешелде. Шуңа нигезләнеп, Кытай Фән һәм Технология Университеты күп режимлы җепселне бер үк вакытта ирекле режимлы InGaAs APD фотодетекторлы бер фотонлы детектор белән тоташтыручы liDAR системасын булдырды. Эксперименталь җиһазлар (с) һәм (г) рәсемнәрдә күрсәтелгән, һәм 12 км биеклектәге күп катламлы болытларны ачыклау 1 с вакыт чишелеше һәм 15 м киңлек чишелеше белән гамәлгә ашырыла.