Ununura fotonoInGaAs-fotodetektilo
Kun la rapida disvolviĝo de LiDAR, lalumdetektoLa teknologio kaj la distancteknologio uzataj por aŭtomata veturil-spurada bildiga teknologio ankaŭ havas pli altajn postulojn, la sentemo kaj tempa distingivo de la detektilo uzata en la tradicia malalta lum-detekta teknologio ne povas kontentigi la realajn bezonojn. Unuopa fotono estas la plej malgranda energia unuo de lumo, kaj la detektilo kun la kapablo de unuopa fotona detekto estas la fina ilo por malalta lum-detekto. Kompare kun InGaAs...APD-fotodetektiloUnufotonaj detektiloj bazitaj sur InGaAs APD-fotodetektiloj havas pli altan respondrapidon, sentemon kaj efikecon. Tial, serio da esploroj pri IN-GAAS APD-fotodetektilaj unufotonaj detektiloj estis efektivigitaj hejme kaj eksterlande.
Esploristoj de la Universitato de Milano en Italio unue evoluigis dudimensian modelon por simuli la paseman konduton de unuopa fotono.lavanga fotodetektiloen 1997, kaj donis nombrajn simulajn rezultojn de la pasemaj karakterizaĵoj de unu-fotona lavanga fotodetektilo. Poste, en 2006, la esploristoj uzis MOCVD por prepari ebenan geometrianInGaAs APD-fotodetektilounu-fotona detektilo, kiu pliigis la efikecon de unu-fotona detekto al 10% reduktante la reflektan tavolon kaj plifortigante la elektran kampon ĉe la heterogena interfaco. En 2014, plu plibonigante la kondiĉojn de difuzo de zinko kaj optimumigante la vertikalan strukturon, la unu-fotona detektilo havas pli altan detekto-efikecon, ĝis 30%, kaj atingas tempigan jitter-on de ĉirkaŭ 87 ps. En 2016, SANZARO M et al. integris la InGaAs APD-fotodetektilan unu-fotonan detektilon kun monolita integra rezistilo, desegnis kompaktan unu-fotonan nombran modulon bazitan sur la detektilo, kaj proponis hibridan sensoifigmetodon, kiu signife reduktis lavangan ŝargon, tiel reduktante post-pulsan kaj optikan krucparoladon, kaj reduktante tempigan jitter-on al 70 ps. Samtempe, aliaj esplorgrupoj ankaŭ faris esploradon pri InGaAs APD.fotodetektilounu-fotona detektilo. Ekzemple, Princeton Lightwave desegnis InGaAs/InPAPD unu-fotonan detektilon kun ebena strukturo kaj komerce uzis ĝin. La Ŝanhaja Instituto de Teknika Fiziko testis la unu-fotonan rendimenton de APD-fotodetektilo uzante la forigon de zinkaj deponaĵoj kaj la kapacitan ekvilibran pordegan pulsan reĝimon kun malhela kalkulo de 3,6 × 10⁻⁴/ns-pulso je pulsa frekvenco de 1,5 MHz. Joseph P kaj aliaj desegnis la mesa-strukturan InGaAs APD-fotodetektilan unu-fotonan detektilon kun pli larĝa bendbreĉo, kaj uzis InGaAsP kiel la absorban tavolmaterialon por atingi pli malaltan malhelan kalkulon sen influi la detektan efikecon.
La funkcireĝimo de la InGaAs APD-fotodetektilo kun unu fotono estas libera funkcireĝimo, tio estas, la APD-fotodetektilo bezonas estingi la periferian cirkviton post lavango, kaj reakiri post estingado dum certa tempo. Por redukti la efikon de la prokrasto de estingado, ĝi estas malglate dividita en du tipojn: Unu estas uzi pasivan aŭ aktivan estingan cirkviton por atingi estingadon, kiel ekzemple la aktiva estinga cirkvito uzata de R Thew, ktp. Figuro (a), (b) estas simpligita diagramo de la elektronika kontrola kaj aktiva estinga cirkvito kaj ĝia konekto kun la APD-fotodetektilo, kiu estis evoluigita por funkcii en pordega aŭ libera funkcia reĝimo, signife reduktante la antaŭe nerealigitan post-pulsan problemon. Krome, la detekta efikeco je 1550 nm estas 10%, kaj la probableco de post-pulso estas reduktita al malpli ol 1%. La dua estas realigi rapidan estingadon kaj reakiron per kontrolado de la nivelo de biasa tensio. Ĉar ĝi ne dependas de la reaga kontrolo de lavanga pulso, la prokrastotempo de estingado estas signife reduktita kaj la detekta efikeco de la detektilo estas plibonigita. Ekzemple, LC Comandar kaj aliaj uzas la porditan reĝimon. Pordita unu-fotona detektilo bazita sur InGaAs/InPAPD estis preparita. La unu-fotona detekta efikeco estis pli ol 55% je 1550 nm, kaj la post-pulsa probableco de 7% estis atingita. Surbaze de tio, la Universitato de Scienco kaj Teknologio de Ĉinio establis liDAR-sistemon uzante plurmodan fibron samtempe kunligitan kun libermoda InGaAs APD-fotodetektila unu-fotona detektilo. La eksperimenta ekipaĵo estas montrita en Figuro (c) kaj (d), kaj la detekto de plurtavolaj nuboj kun alteco de 12 km estas realigita kun tempa distingivo de 1 s kaj spaca distingivo de 15 m.
Afiŝtempo: 7-a de majo 2024