Ýeke foton InGaAs fotodetektory

Ýeke fotonInGaAs fotodetektory

LiDAR-yň çalt ösüşi bilen,ýagtylygy anyklamakAwtomatiki awtoulag yzarlaýyş suratlandyryş tehnologiýasy üçin ulanylýan tehnologiýa we aralyk tehnologiýasy hem has ýokary talaplara eýedir, däp bolan pes ýagtylygy anyklaýyş tehnologiýasynda ulanylýan detektoryň duýgurlygy we wagt çözgüdi hakyky zerurlyklary kanagatlandyryp bilmeýär. Bir foton ýagtylygyň iň kiçi energiýa birligidir we bir foton anyklaýyş ukybyna eýe bolan detektor pes ýagtylygy anyklaýyşyň soňky guralydyr. InGaAs bilen deňeşdirilendeAPD fotodetektory, InGaAs APD fotodetektoryna esaslanýan bir fotonly detektorlar has ýokary jogap tizligine, duýgurlygyna we netijeliligine eýedir. Şonuň üçin, IN-GAAS APD fotodetektor bir fotonly detektorlary boýunça ýurtda we daşary ýurtlarda birnäçe ylmy barlaglar geçirildi.

Italiýanyň Milan uniwersitetiniň alymlary ilki bilen ýeke fotonyň geçişli hereketini simulýasiýa etmek üçin iki ölçegli modeli işläp düzdüler.gar uçguny fotodetektory1997-nji ýylda we ýeke foton uçgun fotodetektorynyň geçiş häsiýetleriniň sanly simulýasiýa netijelerini berdi. Soňra 2006-njy ýylda barlagçylar MOCVD-ni ulanyp, tekiz geometriki taýýarladylar.InGaAs APD fotodetektoryýeke foton detektory, şöhlelendiriji gatlagy azaltmak we dürli serhetde elektrik meýdanyny güýçlendirmek arkaly ýeke foton detektiw netijeliligini 10% -e çenli ýokarlandyrdy. 2014-nji ýylda sink diffuziýa şertlerini has-da gowulandyrmak we dik gurluşy optimizirlemek arkaly ýeke foton detektory has ýokary detektiw netijelilige, 30% -e çenli eýe boldy we takmynan 87 ps wagt titremesine ýetdi. 2016-njy ýylda SANZARO M we beýlekiler InGaAs APD fotodetektorynyň ýeke foton detektoryny monolit integrasiýa edilen rezistor bilen birleşdirdiler, detektoryň esasynda ykjam ýeke foton sanaýyş modulyny döretdiler we gar uçgunynyň zarýadyny ep-esli azaldýan, şeýlelik bilen impulsdan soňky we optiki özara gepleşigi azaldýan we wagt titremesini 70 ps-e çenli azaldýan gibrid söndürme usulyny teklip etdiler. Şol bir wagtyň özünde, beýleki ylmy toparlar hem InGaAs APD boýunça ylmy barlaglary geçirdiler.fotodetektorýeke foton detektory. Mysal üçin, Princeton Lightwave tekiz gurluşly InGaAs/InPAPD ýeke foton detektoryny dizaýn etdi we ony täjirçilik maksatly ulanmaga berdi. Şanhaý Tehniki Fizika Instituty 1.5 MGs impuls ýygylygynda 3.6 × 10⁻⁴/ns garaňky sany bilen sink çökündilerini aýyrmak we kapasitiw deňleşdirilen derweze impuls režimini ulanmak arkaly APD fotodetektorynyň ýeke foton işini synagdan geçirdi. Jozef P we beýlekiler has giň zolakly mesa gurluşly InGaAs APD fotodetektorynyň ýeke foton detektoryny dizaýn etdiler we anyklaýyş netijeliligine täsir etmezden has pes garaňky sany almak üçin InGaAsP-ni siňdiriji gatlak materialy hökmünde ulandylar.

InGaAs APD fotodetektorynyň ýeke foton detektorynyň iş tertibi erkin iş tertibidir, ýagny APD fotodetektory gar uçguny bolandan soň periferik zynjyry söndürmeli we belli bir wagtlap söndürilenden soň dikeldilmeli. Söndürmegiň gijikdiriş wagtynyň täsirini azaltmak üçin, ol takmynan iki görnüşe bölünýär: Birinjisi, söndürmegi gazanmak üçin passiw ýa-da işjeň söndürme zynjyryny ulanmak, meselem, R Thew tarapyndan ulanylýan işjeň söndürme zynjyry we ş.m. (a), (b) suratlar elektron dolandyryş we işjeň söndürme zynjyrynyň we onuň APD fotodetektory bilen baglanyşygynyň ýönekeýleşdirilen diagrammasydyr, ol derwezeli ýa-da erkin işleýän režimde işlemek üçin işlenip düzüldi we öň amala aşyrylmadyk impulsdan soňky meseläni ep-esli azaldýar. Mundan başga-da, 1550 nm-de anyklaýyş netijeliligi 10% -e deňdir we impulsdan soňky ähtimallyk 1% -den az azaldylýar. Ikinjisi, egrilik naprýaženiýesiniň derejesini dolandyrmak arkaly çalt söndürmegi we dikeldilmegi amala aşyrmakdyr. Gar uçguny impulsynyň yzyna gaýtarma gözegçiligine bagly däldigi üçin, söndürmegiň gijikdiriş wagty ep-esli azaldylýar we detektoryň anyklaýyş netijeliligi ýokarlanýar. Mysal üçin, LC Comandar we beýlekiler derwezeli režimi ulanýarlar. InGaAs/InPAPD esasynda derwezeli bir fotonly detektor taýýarlanyldy. Bir fotonly anyklaýyş netijeliligi 1550 nm-de 55% -den ýokary boldy we impulsdan soňky ähtimallyk 7% -e ýetildi. Şu esasda, Hytaýyň Ylym we Tehnologiýa Uniwersiteti erkin režimli InGaAs APD fotodetektorly bir fotonly detektor bilen bir wagtda köp režimli süýümi ulanýan liDAR ulgamyny döretdi. Eksperimental enjamlar (c) we (d) suratlarda görkezilen we 12 km beýiklikdäki köp gatlakly bulutlary anyklamak 1 sekunt wagt çözgüdi we 15 m giňişlik çözgüdi bilen amala aşyrylýar.