సింగిల్ ఫోటాన్ InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్

ఒకే ఫోటాన్InGaAs ఫోటోడెటెక్టర్

LiDAR యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధితో, దికాంతి గుర్తింపుఆటోమేటిక్ వెహికల్ ట్రాకింగ్ ఇమేజింగ్ టెక్నాలజీ కోసం ఉపయోగించే సాంకేతికత మరియు శ్రేణి సాంకేతికత కూడా అధిక అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది, సాంప్రదాయ తక్కువ కాంతిని గుర్తించే సాంకేతికతలో ఉపయోగించే డిటెక్టర్ యొక్క సున్నితత్వం మరియు సమయ స్పష్టత వాస్తవ అవసరాలను తీర్చలేవు. సింగిల్ ఫోటాన్ అనేది కాంతి యొక్క అతి చిన్న శక్తి యూనిట్, మరియు సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్షన్ సామర్థ్యం ఉన్న డిటెక్టర్ తక్కువ కాంతిని గుర్తించే చివరి సాధనం. InGaAs తో పోలిస్తేAPD ఫోటోడెటెక్టర్, InGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్ ఆధారంగా సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్లు అధిక ప్రతిస్పందన వేగం, సున్నితత్వం మరియు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, IN-GAAS APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌లపై అనేక పరిశోధనలు స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో జరిగాయి.

ఇటలీలోని మిలన్ విశ్వవిద్యాలయం నుండి పరిశోధకులు మొదటిసారిగా ఒకే ఫోటాన్ యొక్క తాత్కాలిక ప్రవర్తనను అనుకరించడానికి రెండు-డైమెన్షనల్ మోడల్‌ను అభివృద్ధి చేశారు.హిమపాతం ఫోటోడెటెక్టర్1997లో, మరియు ఒకే ఫోటాన్ అవలాంచ్ ఫోటోడెటెక్టర్ యొక్క తాత్కాలిక లక్షణాల సంఖ్యా అనుకరణ ఫలితాలను అందించింది. తర్వాత 2006లో, పరిశోధకులు ఒక ప్లానర్ రేఖాగణితాన్ని సిద్ధం చేయడానికి MOCVDని ఉపయోగించారుInGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్, ఇది రిఫ్లెక్టివ్ లేయర్‌ను తగ్గించడం ద్వారా మరియు వైవిధ్య ఇంటర్‌ఫేస్‌లో ఎలక్ట్రిక్ ఫీల్డ్‌ను పెంచడం ద్వారా సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్షన్ సామర్థ్యాన్ని 10%కి పెంచింది. 2014లో, జింక్ డిఫ్యూజన్ పరిస్థితులను మరింత మెరుగుపరచడం మరియు నిలువు నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా, సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్ 30% వరకు అధిక గుర్తింపు సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దాదాపు 87 ps టైమింగ్ జిట్టర్‌ను సాధిస్తుంది. 2016లో, SANZARO M et al. InGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను మోనోలిథిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ రెసిస్టర్‌తో ఏకీకృతం చేసింది, డిటెక్టర్ ఆధారంగా ఒక కాంపాక్ట్ సింగిల్-ఫోటాన్ కౌంటింగ్ మాడ్యూల్‌ను రూపొందించింది మరియు హిబ్రీడ్ క్వెన్చ్ పద్ధతిని ప్రతిపాదించింది, ఇది హిమసంపాత ఛార్జీని గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా పోస్ట్-పల్స్ మరియు ఆప్టికల్ క్రాస్‌టాక్‌ను తగ్గిస్తుంది. టైమింగ్ జిట్టర్‌ను 70 పిఎస్‌లకు తగ్గించడం. అదే సమయంలో, ఇతర పరిశోధనా బృందాలు కూడా InGaAs APDపై పరిశోధనలు చేశాయిఫోటో డిటెక్టర్ఒకే ఫోటాన్ డిటెక్టర్. ఉదాహరణకు, ప్రిన్స్‌టన్ లైట్‌వేవ్ ప్లానార్ స్ట్రక్చర్‌తో InGaAs/InPAPD సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ని రూపొందించింది మరియు దానిని వాణిజ్య ఉపయోగంలో ఉంచింది. షాంఘై ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ టెక్నికల్ ఫిజిక్స్ 1.5 MHz పల్స్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద 3.6 × 10 ⁻⁴/ns పల్స్ యొక్క చీకటి గణనతో జింక్ డిపాజిట్లు మరియు కెపాసిటివ్ బ్యాలెన్స్‌డ్ గేట్ పల్స్ మోడ్‌ను తొలగించడం ద్వారా APD ఫోటోడెటెక్టర్ యొక్క సింగిల్-ఫోటాన్ పనితీరును పరీక్షించింది. జోసెఫ్ పి మరియు ఇతరులు. విస్తృత బ్యాండ్‌గ్యాప్‌తో మీసా స్ట్రక్చర్ InGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌ను రూపొందించింది మరియు గుర్తించే సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేయకుండా తక్కువ డార్క్ కౌంట్‌ను పొందేందుకు InGaAsPని శోషించే లేయర్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించింది.

InGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్ ఫోటాన్ డిటెక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ మోడ్ ఉచిత ఆపరేషన్ మోడ్, అంటే, హిమపాతం సంభవించిన తర్వాత APD ఫోటోడెటెక్టర్ పరిధీయ సర్క్యూట్‌ను చల్లార్చాలి మరియు కొంత సమయం పాటు చల్లారిన తర్వాత కోలుకోవాలి. క్వెన్చింగ్ ఆలస్యం సమయం యొక్క ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, ఇది సుమారుగా రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: ఒకటి, ఆర్ థ్యూ ఉపయోగించే యాక్టివ్ క్వెన్చింగ్ సర్క్యూట్ వంటి క్వెన్చింగ్‌ను సాధించడానికి నిష్క్రియ లేదా యాక్టివ్ క్వెన్చింగ్ సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగించడం. మూర్తి (ఎ) , (b) అనేది ఎలక్ట్రానిక్ కంట్రోల్ మరియు యాక్టివ్ క్వెన్చింగ్ సర్క్యూట్ మరియు APD ఫోటోడెటెక్టర్‌తో దాని కనెక్షన్ యొక్క సరళీకృత రేఖాచిత్రం, ఇది గేటెడ్ లేదా ఫ్రీ రన్నింగ్ మోడ్‌లో పని చేయడానికి అభివృద్ధి చేయబడింది, ఇది గతంలో అవాస్తవికమైన పోస్ట్-పల్స్ సమస్యను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది. అంతేకాకుండా, 1550 nm వద్ద గుర్తించే సామర్థ్యం 10%, మరియు పోస్ట్-పల్స్ యొక్క సంభావ్యత 1% కంటే తక్కువకు తగ్గించబడుతుంది. రెండవది బయాస్ వోల్టేజ్ స్థాయిని నియంత్రించడం ద్వారా వేగంగా చల్లార్చడం మరియు పునరుద్ధరణను గ్రహించడం. ఇది హిమసంపాత పల్స్ యొక్క ఫీడ్‌బ్యాక్ నియంత్రణపై ఆధారపడి ఉండదు కాబట్టి, చల్లార్చే ఆలస్యం సమయం గణనీయంగా తగ్గుతుంది మరియు డిటెక్టర్ యొక్క గుర్తింపు సామర్థ్యం మెరుగుపడుతుంది. ఉదాహరణకు, LC కమాండర్ మరియు ఇతరులు గేటెడ్ మోడ్‌ను ఉపయోగిస్తారు. InGaAs/InPAPD ఆధారంగా గేటెడ్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్ తయారు చేయబడింది. సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్షన్ సామర్థ్యం 1550 nm వద్ద 55% పైగా ఉంది మరియు 7% పోస్ట్-పల్స్ సంభావ్యత సాధించబడింది. దీని ఆధారంగా, యూనివర్శిటీ ఆఫ్ సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఆఫ్ చైనా ఒక ఫ్రీ-మోడ్ InGaAs APD ఫోటోడెటెక్టర్ సింగిల్-ఫోటాన్ డిటెక్టర్‌తో ఏకకాలంలో బహుళ-మోడ్ ఫైబర్‌ని ఉపయోగించి ఒక liDAR వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేసింది. ప్రయోగాత్మక పరికరాలు మూర్తి (సి) మరియు (డి)లో చూపబడ్డాయి మరియు 12 కిమీ ఎత్తుతో బహుళ-పొర మేఘాలను గుర్తించడం 1 సె సమయ రిజల్యూషన్ మరియు 15 మీ ప్రాదేశిక రిజల్యూషన్‌తో గ్రహించబడుతుంది.


పోస్ట్ సమయం: మే-07-2024