Ffotodetector ffoton sengl

Ffoton senglIngaas Photodetector

Gyda datblygiad cyflym LiDAR, yCanfod ysgafnMae gan dechnoleg a thechnoleg amrywio a ddefnyddir ar gyfer technoleg delweddu olrhain cerbydau awtomatig hefyd ofynion uwch, ni all sensitifrwydd a datrys amser y synhwyrydd a ddefnyddir yn y dechnoleg canfod golau isel traddodiadol ddiwallu'r anghenion gwirioneddol. Ffoton sengl yw'r uned ynni lleiaf o olau, a'r synhwyrydd sydd â gallu canfod ffoton sengl yw offeryn terfynol canfod golau isel. O'i gymharu ag IngaasAPD Photodetector, mae gan synwyryddion un ffoton yn seiliedig ar ffotodetector APD INGAAS gyflymder ymateb uwch, sensitifrwydd ac effeithlonrwydd. Felly, mae cyfres o ymchwiliadau ar synwyryddion ffoton sengl ffotodetector APD yn GAAS wedi'u cynnal gartref a thramor.

Yn gyntaf, datblygodd ymchwilwyr o Brifysgol Milan yn yr Eidal fodel dau ddimensiwn i efelychu ymddygiad dros dro un ffotonAvalanche Photodetectorym 1997, a rhoddodd ganlyniadau efelychu rhifiadol nodweddion dros dro ffotodetector eirlithriad ffoton sengl. Yna yn 2006, defnyddiodd yr ymchwilwyr MOCVD i baratoi geometrig planarIngaas APD Photodetectorsynhwyrydd ffoton sengl, a gynyddodd yr effeithlonrwydd canfod un ffoton i 10% trwy leihau'r haen fyfyriol a gwella'r maes trydan yn y rhyngwyneb heterogenaidd. Yn 2014, trwy wella'r amodau trylediad sinc ymhellach ac optimeiddio'r strwythur fertigol, mae gan y synhwyrydd un ffoton effeithlonrwydd canfod uwch, hyd at 30%, ac mae'n cyflawni jitter amseru o tua 87 ps. Yn 2016, Sanzaro M et al. wedi'i integreiddio'r synhwyrydd ffoton ffotodetector APD INGAAS gyda gwrthydd integredig monolithig, dyluniodd fodiwl cyfrif un ffoton cryno yn seiliedig ar y synhwyrydd, a chynigiodd ddull quench hybrid a oedd yn lleihau gwefr eirlithriad yn sylweddol, a thrwy hynny leihau amseriad ôl-pulse ac optegol. Ar yr un pryd, mae grwpiau ymchwil eraill hefyd wedi cynnal ymchwil ar Ingaas APDffotodetectorsynhwyrydd ffoton sengl. Er enghraifft, mae Princeton Lightwave wedi cynllunio synhwyrydd ffoton sengl IngaAs/INPAPD gyda strwythur planar a'i ddefnyddio mewn defnydd masnachol. Profodd Sefydliad Ffiseg Technegol Shanghai berfformiad un ffoton ffotodetector APD gan ddefnyddio tynnu dyddodion sinc a modd pwls giât cytbwys capacitive gyda chyfrif tywyll o pwls 3.6 × 10 ⁻⁴/ns ar amledd pwls o 1.5 MHz. Joseph P et al. Dyluniodd y Strwythur Mesa INGAAS APD Photodetector Synhwyrydd Ffoton Sengl gyda Bandgap Ehangach, ac yn defnyddio INGAASP fel y deunydd haen amsugno i gael cyfrif tywyll is heb effeithio ar yr effeithlonrwydd canfod.

Mae dull gweithredu synhwyrydd ffoton sengl Ingaas APD ffotodetector yn fodd gweithredu am ddim, hynny yw, mae angen i'r ffotodetector APD ddiffodd y gylched ymylol ar ôl i eirlithriad ddigwydd, ac adfer ar ôl ei ddiffodd am gyfnod o amser. Er mwyn lleihau effaith amser oedi quenching, mae wedi'i rannu'n fras yn ddau fath: un yw defnyddio cylched quenching goddefol neu weithredol i gyflawni quenching, megis y gylched quenching gweithredol a ddefnyddir gan yr r thew, ac ati. Mae Ffigur (a), (b) yn ddiagram wedi'i symleiddio neu ei fod yn cael ei ddatblygu, a oedd yn cael ei ddatblygu, a oedd yn cael ei ddatblygu ac yn cael ei ddatblygu, a oedd yn cael ei ddatblygu, a oedd wedi bod yn rhan o gylchrediad ac its Modd rhedeg, gan leihau'r broblem ôl-pwls a oedd heb ei gwireddu o'r blaen. At hynny, yr effeithlonrwydd canfod ar 1550 nm yw 10%, ac mae'r tebygolrwydd o ôl-bwls yn cael ei leihau i lai nag 1%. Yr ail yw gwireddu diffodd ac adferiad cyflym trwy reoli lefel y foltedd rhagfarn. Gan nad yw'n dibynnu ar reolaeth adborth pwls Avalanche, mae amser oedi quenching yn cael ei leihau'n sylweddol ac mae effeithlonrwydd canfod y synhwyrydd yn cael ei wella. Er enghraifft, mae LC Comandar et al yn defnyddio'r modd â gatiau. Paratowyd synhwyrydd ffoton gatiau yn seiliedig ar IngaAs/INPAPD. Roedd yr effeithlonrwydd canfod un ffoton dros 55% ar 1550 nm, a chyflawnwyd y tebygolrwydd ôl-pwls o 7%. Ar y sail hon, sefydlodd Prifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Tsieina system lidar gan ddefnyddio ffibr aml-fodd ar yr un pryd ynghyd â synhwyrydd ffoton ffotodetector APD Modd rhydd APD. Dangosir yr offer arbrofol yn Ffigur (c) a (d), a gwireddir canfod cymylau aml-haen ag uchder o 12 km gyda datrysiad amser o 1 s a datrysiad gofodol o 15 m.