Lidarの急速な発展により、光検出自動車両追跡イメージングテクノロジーに使用されるテクノロジーと範囲のテクノロジーには、より高い要件があります。従来の低光検出技術で使用されている検出器の感度と時間分解能は、実際のニーズを満たすことができません。単一光子は光の最小のエネルギー単位であり、単一光子検出の能力を備えた検出器は、低光検出の最終ツールです。インガと比較してAPD光検出器、INGAAS APDフォトセクターに基づく単一光子検出器は、応答速度、感度、効率が高くなります。したがって、In-Gaas APD Phototector単一光子検出器に関する一連の研究が、国内外で実施されています。
イタリアのミラノ大学の研究者は、単一の光子の一時的な挙動をシミュレートするための2次元モデルを最初に開発しました雪崩光検出器1997年に、単一の光子雪崩光検出器の過渡特性の数値シミュレーション結果を与えました。その後、2006年に、研究者はMOCVDを使用して平面幾何学を準備しましたINGAAS APD PhototeTector単一光子検出器は、反射層を減らし、不均一な界面で電界を強化することにより、単一光子検出効率を10％に増加させました。 2014年、亜鉛拡散条件をさらに改善し、垂直構造を最適化することにより、単一光子検出器は最大30％の検出効率が高く、約87 psのタイミングジッターを達成します。 2016年、Sanzaro M et al。 INGAAS APD Phototector Single-Photon Detectorをモノリシック統合抵抗器と統合し、検出器に基づいてコンパクトシングルフォトンカウントモジュールを設計し、雪崩電荷を大幅に削減するハイブリッド消光法を提案し、ポストパルスと光学クロススタルクを減らし、タイミットジッターを70 PSに拡張します。同時に、他の研究グループもINGAAS APDに関する研究を実施しています光検出器単一光子検出器。たとえば、プリンストンライトウェーブは、平面構造を備えたINGAAS/INPAPDシングルフォトン検出器を設計し、商業用に配置しました。上海技術物理学研究所は、亜鉛堆積物の除去と、パルス周波数1.5 MHzのパルス周波数で3.6×10℃/nsパルスの暗容量性バランスゲートパルスモードを使用して、APD光検出器の単一光子性能をテストしました。ジョセフP等。 MESA構造を設計しましたINGAAS APD Phototector Single Photon Detectorをより広いバンドギャップで使用し、INGAASPを吸収層材料として使用して、検出効率に影響を与えることなく低い暗いカウントを取得しました。
INGAAS APDフォトセクター単一光子検出器の動作モードは、自由動作モードです。つまり、APDフォトセクターは、雪崩が発生した後に末梢回路を消す必要があり、一定期間消光した後に回復する必要があります。クエンチング遅延時間の影響を減らすために、それは大まかに2つのタイプに分けられます。1つは、パッシブまたはアクティブなクエンチング回路を使用して、R TheWで使用されるアクティブな消光回路など、消光回路を実現することです。パルス後の問題。さらに、1550 nmでの検出効率は10％であり、ポストパルスの確率は1％未満に減少します。 2つ目は、バイアス電圧のレベルを制御することにより、高速消光と回復を実現することです。雪崩パルスのフィードバック制御に依存しないため、消光の遅延時間が大幅に短縮され、検出器の検出効率が改善されます。たとえば、LC Comandarらはゲートモードを使用します。 INGAAS/INPAPDに基づいたゲートの単一光子検出器を準備しました。単一光子検出効率は1550 nmで55％を超え、7％のパルス後確率が達成されました。これに基づいて、中国の科学技術大学は、フリーモードINGAAS APDフォトセクター単一光子検出器と同時に組み合わせたマルチモードファイバーを使用してLIDARシステムを確立しました。実験装置を図（c）および（d）に示し、12 kmの高さの多層雲の検出は、1秒の時間分解能と15 mの空間分解能で実現されます。
投稿時間：5月7日 - 2024年