Enkonduko, foton-nombra tipolineara lavanga fotodetektilo
Foton-kalkulteknologio povas plene plifortigi la fotonsignalon por venki la legbruon de elektronikaj aparatoj, kaj registri la nombron da fotonoj eligitaj de la detektilo en certa tempodaŭro uzante la naturajn diskretajn trajtojn de la detektilo eligas elektran signalon sub malforta luma surradiado. , kaj kalkulu la informojn de la mezurita celo laŭ la valoro de la fotonmezurilo. Por realigi ekstreme malfortan malpezan detekton, multaj diversaj specoj de instrumentoj kun foton-detekto-kapablo estis studitaj en diversaj landoj. Solidsubstanca lavanga fotodiodo (APD fotodetektilo) estas aparato kiu uzas la internan fotoelektran efikon por detekti lumsignalojn. Kompare kun vakuaj aparatoj, solidsubstancaj aparatoj havas evidentajn avantaĝojn en respondrapideco, malhela kalkulo, elektrokonsumo, volumeno kaj magneta kampo-sentemo, ktp. Sciencistoj faris esploradon bazitan sur solidsubstanca APD-fotonkalkula bildiga teknologio.
APD fotodetektila aparatohavas Geiger reĝimo (GM) kaj lineara reĝimo (LM) du laborreĝimoj, la nuna APD fotono kalkulado bilda teknologio ĉefe uzas Geiger reĝimo APD aparato. Geiger-reĝimaj APD-aparatoj havas altan sentemon je la nivelo de ununura fotono kaj altan respondrapidecon de dekoj da nanosekundoj por akiri altan tempan precizecon. Tamen, Geiger-reĝimo APD havas kelkajn problemojn kiel detektilo morta tempo, malalta detekto efikeco, granda optika krucvorto kaj malalta spaca rezolucio, do estas malfacile optimumigi la kontraŭdiron inter alta detekto indico kaj malalta falsa alarma indico. Fotonkalkuliloj bazitaj sur preskaŭ senbruaj alt-gajnaj HgCdTe APD-aparatoj funkcias en linia reĝimo, havas neniujn mortajn tempojn kaj interkrucigajn limigojn, havas neniun post-pulson asociitan kun Geiger-reĝimo, ne postulas estingajn cirkvitojn, havas ultra-altan dinamikan intervalon, larĝan. kaj agordebla spektra respondintervalo, kaj povas esti sendepende optimumigita por detekta efikeco kaj malvera nombra indico. Ĝi malfermas novan aplikan kampon de infraruĝa foton-kalkula bildigo, estas grava disvolva direkto de foton-kalkulaparatoj, kaj havas larĝajn aplikajn perspektivojn en astronomia observado, libera spaca komunikado, aktiva kaj pasiva bildigo, randa spurado ktp.
Principo de fotonkalkulado en HgCdTe APD-aparatoj
APD-fotodetektilaj aparatoj bazitaj sur HgCdTe-materialoj povas kovri larĝan gamon de ondolongoj, kaj la jonigaj koeficientoj de elektronoj kaj truoj estas tre malsamaj (vidu Figuro 1 (a)). Ili elmontras ununuran portantan multiplikan mekanismon ene de la detranĉa ondolongo de 1.3~11 µm. Preskaŭ ne estas troa bruo (kompare kun la troa brufaktoro FSi~2-3 de Si APD-aparatoj kaj FIII-V~4-5 de III-V-familiaj aparatoj (vidu Figuro 1 (b)), tiel ke la signal- al-bruo-proporcio de la aparatoj preskaŭ ne malpliiĝas kun la pliiĝo de gajno, kiu estas ideala transruĝalavango fotodetektilo.
FIG. 1 (a) Rilato inter la efiko-joniga koeficiento-proporcio de hidrarga kadmia telurida materialo kaj komponento x de Cd; (b) Komparo de troa brufaktoro F de APD-aparatoj kun malsamaj materialaj sistemoj
Foton-kalkulteknologio estas nova teknologio kiu povas ciferece ĉerpi optikajn signalojn de termika bruo solvante la fotoelektronajn pulsojn generitajn defotodetektilopost ricevo de ununura fotono. Ĉar la malluma signalo estas pli disigita en la tempodomajno, la elektra signalproduktado de la detektilo ankaŭ estas natura kaj diskreta. Laŭ ĉi tiu karakterizaĵo de malforta lumo, pulsoplifortigo, pulsodiskriminacio kaj ciferecaj nombraj teknikoj estas kutime uzataj por detekti ekstreme malfortan lumon. Moderna fotonkalkula teknologio havas multajn avantaĝojn, kiel alta signalo-bruo-proporcio, alta diskriminacio, alta mezura precizeco, bona kontraŭ-drivo, bona tempostabileco, kaj povas eligi datumojn al la komputilo en formo de cifereca signalo por posta analizo. kaj pretigo, kiu estas nekomparebla per aliaj detektmetodoj. Nuntempe, la fotonkalkula sistemo estas vaste uzata en la kampo de industria mezurado kaj malluma detekto, kiel nelinia optiko, molekula biologio, ultra-alta rezolucia spektroskopio, astronomia fotometrio, mezurado de atmosfera poluo ktp., kiuj rilatas. al la akiro kaj detekto de malfortaj lumsignaloj. La lavanga fotodetektilo de hidrarga kadmio telurido havas preskaŭ neniun troan bruon, ĉar la gajno pliiĝas, la signalo-bruo-proporcio ne kadukiĝas, kaj ekzistas neniu morta tempo kaj post-pulsa limigo rilate al Geiger-lavangaparatoj, kiu estas tre taŭga por apliko en foton-nombrado, kaj estas grava evoludirekto de foton-nombrado estontece.
Afiŝtempo: Jan-14-2025