ነጠላ ፎቶን InGaAs photodetector

ነጠላ ፎቶንInGaAs photodetector

በ LiDAR ፈጣን እድገት ፣ እ.ኤ.አየብርሃን መለየትለአውቶማቲክ ተሽከርካሪ መከታተያ ኢሜጂንግ ቴክኖሎጂ ጥቅም ላይ የሚውለው ቴክኖሎጂ እና የተለያዩ ቴክኖሎጂዎች ከፍተኛ መስፈርቶች አሏቸው ፣ በባህላዊው ዝቅተኛ ብርሃን ማወቂያ ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የመመርመሪያው ስሜታዊነት እና የጊዜ መፍታት ትክክለኛ ፍላጎቶችን ሊያሟላ አይችልም። ነጠላ ፎቶን የብርሃን ትንሹ የኢነርጂ አሃድ ነው፣ እና ነጠላ ፎቶን የመለየት ችሎታ ያለው ጠቋሚ ዝቅተኛ ብርሃንን የመለየት የመጨረሻ መሳሪያ ነው። ከ InGaAs ጋር ሲነጻጸርAPD የፎቶ ዳሳሽበ InGaAs APD photodetector ላይ የተመሠረቱ ነጠላ-ፎቶ መመርመሪያዎች ከፍተኛ የምላሽ ፍጥነት, ስሜታዊነት እና ቅልጥፍና አላቸው. ስለዚህ በ IN-GAAS APD የፎቶ ዳሳሽ ነጠላ የፎቶን ዳሳሾች ላይ ተከታታይ ጥናቶች በሀገር ውስጥ እና በውጭ ተካሂደዋል.

የጣሊያን ሚላን ዩኒቨርሲቲ ተመራማሪዎች የአንድ ፎቶን ጊዜያዊ ባህሪን ለማስመሰል በመጀመሪያ ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ሞዴል ሠሩ።የበረዶ መንሸራተቻ የፎቶ ዳሳሽእ.ኤ.አ. በ 1997 ፣ እና የአንድ ፎቶን አቫላንቼ የፎቶ ዳሳሽ ጊዜያዊ ባህሪዎች የቁጥር የማስመሰል ውጤቶችን ሰጡ። ከዚያም እ.ኤ.አ. በ 2006 ተመራማሪዎቹ የፕላነር ጂኦሜትሪ ለማዘጋጀት MOCVD ን ተጠቅመዋልInGaAs APD photodetectorነጠላ የፎቶን ዳሳሽ፣ አንጸባራቂውን ንብርብር በመቀነስ እና የኤሌክትሪክ መስክን በተለያዩ መገናኛዎች በማሳደግ ባለአንድ ፎቶን የመለየት ቅልጥፍናን ወደ 10% ጨምሯል። እ.ኤ.አ. በ 2014 ፣ የዚንክ ስርጭት ሁኔታዎችን የበለጠ በማሻሻል እና አቀባዊ መዋቅርን በማመቻቸት ፣ ባለአንድ ፎቶ ማወቂያ ከፍተኛ የመለየት ቅልጥፍና እስከ 30% ድረስ ያለው እና ወደ 87 ፒኤስ የሚደርስ የጊዜ ጅረት አግኝቷል። በ 2016, SANZARO M et al. InGaAs APD photodetector ነጠላ-photon ማወቂያን ከሞኖሊቲክ የተቀናጀ ተከላካይ ጋር በማዋሃድ፣ የታመቀ ባለ ነጠላ የፎቶ ቆጠራ ሞጁሉን በማወቂያው ላይ በመመስረት ቀረጻ እና የአቫላንቼ ክፍያን በከፍተኛ ሁኔታ የሚቀንስ የድብልቅ ማጥፋት ዘዴን አቅርቧል፣በዚህም የድህረ-pulse እና የኦፕቲካል ክሮስቶክን በመቀነስ እና የጊዜ ርዝማኔን ወደ 70 ሰከንድ ይቀንሳል። በተመሳሳይ ጊዜ ሌሎች የምርምር ቡድኖች በ InGaAs APD ላይ ምርምር አድርገዋልፎቶ ዳሳሽነጠላ የፎቶን ማወቂያ. ለምሳሌ፣ ፕሪንስተን ላይትዌቭ InGaAs/InPAPD ነጠላ የፎቶን ማወቂያን ከዕቅድ አወቃቀሩ ጋር ነድፎ ለንግድ ስራ አዋለው። የሻንጋይ ቴክኒካል ፊዚክስ ኢንስቲትዩት የAPD photodetectorን ባለአንድ ፎቶ አፈፃፀም የዚንክ ክምችቶችን በማስወገድ እና አቅም ያለው ሚዛኑን የጠበቀ የበር ምት ሁነታን በመጠቀም በ3.6 × 10 ⁻⁴/n pulse በ 1.5 ሜኸር ምት ድግግሞሽ። ጆሴፍ ፒ እና ሌሎች. የሜሳ መዋቅርን የነደፈው InGaAs APD photondetector ነጠላ የፎቶን ዳሳሽ ሰፋ ባለ ባንድጋፕ፣ እና InGaAsPን እንደ ማወቂያው ቅልጥፍና ሳይነካ ዝቅተኛ የጨለማ ቆጠራ ለማግኘት ተጠቅሞበታል።

የ InGaAs APD photodetector ነጠላ ፎቶን ማወቂያ ኦፕሬሽን ሞድ ነፃ ኦፕሬሽን ሞድ ነው ፣ ማለትም ፣ APD photodetector ድንገተኛ አደጋ ከተከሰተ በኋላ የፔሪፈራል ዑደትን ማጥፋት እና ለተወሰነ ጊዜ ከጠፋ በኋላ ማገገም አለበት። የ quenching መዘግየት ጊዜ ያለውን ተጽዕኖ ለመቀነስ, በግምት በሁለት ዓይነት ይከፈላል: አንዱ እንደ R Thew, ወዘተ ጥቅም ላይ እንደ ንቁ quenching የወረዳ እንደ ተገብሮ ወይም ንቁ quenching የወረዳ መጠቀም ነው, ወዘተ ምስል (ሀ), (ለ) የኤሌክትሮን ቁጥጥር እና ንቁ quenching የወረዳ ያለውን ቀላል ዲያግራም እና APDde እየሮጠ ያለውን ግንኙነት በከፍተኛ ሁኔታ የዳበረ ወይም ፎቶdete ጋር ያለውን ግንኙነት በመቀነስ ላይ ያለውን ሥራ, ያለውን ሥራ ጋር ያለውን ግንኙነት, APD ቀደም ሲል ያልታወቀ የድህረ-pulse ችግር. ከዚህም በላይ በ 1550 nm የማግኘቱ ውጤታማነት 10% ነው, እና የድህረ-pulse እድል ከ 1% ያነሰ ይቀንሳል. ሁለተኛው የአድልዎ ቮልቴጅ ደረጃን በመቆጣጠር ፈጣን ማጥፋትን እና ማገገምን መገንዘብ ነው። በ Avalanche pulse ግብረመልስ ቁጥጥር ላይ የተመካ ስላልሆነ ፣የማጥፋት ጊዜ የሚዘገይበት ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል እና የፈላጊው የማግኘት ውጤታማነት ይሻሻላል። ለምሳሌ, LC Comandar et al የተከለለ ሁነታን ይጠቀማሉ. በ InGaAs/InPAPD ላይ የተመሠረተ ባለ አንድ ባለ አንድ ፎቶ ማወቂያ ተዘጋጅቷል። የነጠላ-ፎቶን የማወቂያ ቅልጥፍና በ1550 nm ከ55% በላይ ነበር፣ እና የድህረ-pulse እድል 7% ተገኝቷል። በዚህ መሰረት፣ የቻይና ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ የሊዳር ሲስተም ከአንድ ባለብዙ ሞድ ፋይበር ጋር በአንድ ጊዜ ከነጻ ሁነታ InGaAs APD ፎቶ ዳሳሽ ጋር በማጣመር አቋቋመ። የሙከራ መሳሪያው በስእል (ሐ) እና (መ) ይታያል እና 12 ኪ.ሜ ቁመት ያላቸው ባለብዙ-ንብርብር ደመናዎችን መለየት በ 1 ሰከንድ እና በ 15 ሜትር የቦታ መፍታት ይከናወናል.