ROF Siフォトンディテクターアバランシェフォトダイオードフリーランニングシングルフォトンディテクター

応用

R-QCD300シリーズのシリコンフリーランニング単一光子検出器の応用分野には、単一光子ライダー、蛍光寿命検出、単一光子イメージング、量子通信、量子光学、光時間領域反射などがあります。代表的な応用例を次の図に示します。

図1 製品の典型的な使用シナリオの概略図

単一光子ライダーや単一光子イメージングなどのアプリケーションでは、レーザーからターゲットに向けてパルスレーザービームが照射されます。信号光子は、空気中や硬いターゲット中の分子に遭遇すると散乱または反射します。レーザー照射点に集光された後、散乱または拡散反射されたエコー光子信号が収集されます。これらの信号は単一光子検出器を使用して検出され、検出信号は時間デジタル変換器を使用してレーザー照射信号と合わせて解析され、光子の飛行時間を取得します。最後に、光速を使用してターゲット物体までの距離が計算されます。大気ライダーアプリケーションでは、大気からの後方散乱レーザーを検出して大気の物理情報を取得します。3次元イメージングライダーアプリケーションでは、スキャンによって各ピクセルの距離情報を取得し、その後、イメージングアルゴリズムを使用して検出されたターゲットの3次元画像を正確に再構成します。ライダーが受信するエコー信号のパワーと検出距離の間には逆二乗の関係があるため、検出距離が増加すると信号強度は急激に弱まります。さらに、レーザー光は往復中に大気によって散乱・吸収されるため、信号強度はさらに低下します。従来の光電検出器と比較して、単一光子検出器は感度が高く、個々の光子信号に反応できるため、より長距離の検出が可能になり、レーザー発光出力への依存性を低減できます。