Միակ ֆոտոն Ինգաասի ֆոտոդետրեկտոր

Մեկ ֆոտոնԻնգաասի ֆոտոդետրեկտոր

Լիդարի արագ զարգացումով,Լույսի հայտնաբերումՏեխնոլոգիան եւ ավտոմատ տրանսպորտային միջոցների հետեւման պատկերապատման տեխնոլոգիայի համար օգտագործվող տեխնոլոգիան նույնպես ունեն ավելի բարձր պահանջներ, ավանդական ցածր լույսի հայտնաբերման տեխնոլոգիայում օգտագործվող դետեկտորի զգայունությունն ու ժամանակի կարգավորումը չի կարող բավարարել իրական կարիքները: Single Photon- ը լույսի ամենափոքր էներգետիկ ստորաբաժանումն է, իսկ մեկ ֆոտոնային հայտնաբերման ունակությամբ դետեկտորը ցածր լույսի հայտնաբերման վերջնական գործիքն է: Ingaas- ի համեմատAPD ֆոտոդետրեկտոր, Ingaas APD PhotoDetector- ի հիման վրա մեկ ֆոտոնային դետեկտորներ ունեն ավելի բարձր արձագանքման արագություն, զգայունություն եւ արդյունավետություն: Հետեւաբար, GAA- ների APD PhotoDetector մեկ ֆոտոնային դետեկտորների մի շարք հետազոտություններ իրականացվել են տանը եւ արտերկրում:

Իտալիայի Միլանի համալսարանի հետազոտողները նախ մշակեցին երկչափ մոդել, մեկ ֆոտոնի անցողիկ պահվածքը մոդելավորելու համարԱվալանշ ֆոտոդետրեկտոր1997-ին եւ տվեց մեկ ֆոտոնային ավալանշի ֆոտոդետեկտորի անցողիկ բնութագրերի թվային սիմուլյացիա: Այնուհետեւ 2006-ին հետազոտողները օգտագործում էին MOCVD- ը `պլանավորելու մոլորակի երկրաչափականIngaas APD ֆոտոդետրեկտորՄիակ ֆոտոնի դետեկտոր, որն ավելացրեց մեկ-ֆոտոնի հայտնաբերման արդյունավետությունը 10% -ով `նվազեցնելով ռեֆլեկտիվ շերտը եւ էլեկտրական դաշտը բարձրացնելով տարասեռ ինտերֆեյսում: 2014-ին, ցինկի դիֆուզիոն պայմանները բարելավելով եւ ուղղահայաց կառուցվածքը օպտիմալացնելով, մեկ ֆոտոնետային դետեկտորը ավելի բարձր հայտնաբերման արդյունավետություն ունի, մինչեւ 30% -ով: 2016-ին, Sanzaro M et al. Ինտեգրվել է Ingaas AP PhotoDetector մեկ ֆոտոնային դետեկտոր մոնոլիտ ինտեգրված դիմադրիչով, նախագծված է կոմպակտ մեկ ֆոտոնի հաշվարկի մոդուլը, որը հիմնված է դետեկտորի վրա, որը զգալիորեն նվազեցրել է մագնիտի լիցքը եւ նվազեցնելով jitter- ի նվազեցումը: Միեւնույն ժամանակ, հետազոտական ​​այլ խմբեր նույնպես հետազոտություններ են իրականացրել Ingaas APD- ի վերաբերյալֆոտոդետրեկտորմեկ ֆոտոնի դետեկտոր: Օրինակ, Princeton Lightwave- ը նախագծել է Ingaas / InPapd Single Photon Detector Planar կառուցվածքի հետ եւ այն վերածել առեւտրային օգտագործման: Շանհայի տեխնիկական ֆիզիկայի ինստիտուտը փորձարկեց APD ֆոտոդետեկտորի միակողմանի կատարումը `օգտագործելով ցինկային հանքավայրերի եւ Capacitive հավասարակշռված դարպասի զարկերակային ռեժիմը` 3,6 × 10 ⁻⁴ / NS զարկերակով մութ հաշվով `1.5 ՄՀց հաճախականությամբ: Joseph P et al. Նախագծված է Mesa Construction Ingaas AP PhotoDetector մեկ ֆոտոնային դետեկտոր, ավելի լայն նվագախմբի հետ եւ օգտագործեց ingaasp- ը `ավելի ցածր մութ հաշվարկ ստանալու համար:

Ingaas APD PhotoDetector մեկ ֆոտոնային դետեկտորի գործառնական ռեժիմն անվճար շահագործման ռեժիմն է, այսինքն, APD PhotoDetector- ը պետք է մագնիսական միացումից հետո հանգստանա, եւ վերականգնել մեկ ժամանակահատվածը: Հանգստացման հետաձգման ժամանակի ազդեցությունը նվազեցնելու համար այն մոտավորապես բաժանվում է երկու տեսակի. Մեկը օգտագործելու համար պասիվ կամ ակտիվ մթնոլորտային միացում `REWW- ի միջոցով օգտագործվող ակտիվի եւ այլն, որը մշակվել է APD PhotoDetector- ի միջոցով նախկինում չիրականացված հետբուքային խնդիրը: Ավելին, 1550 նմ-ում հայտնաբերման արդյունավետությունը 10% է, իսկ հետֆարկետային զարկերակի հավանականությունը կրճատվում է 1% -ից ցածր: Երկրորդը `արագ մարզում եւ վերականգնում իրականացնել` վերահսկելով կողմնակալության լարման մակարդակը: Քանի որ դա կախված չէ Ավալանշ զարկերակի հետադարձ կապից, զգալիորեն կրճատվել է հանգստացման ձգձգման ժամանակը, բարելավվում է դետեկտորի հայտնաբերման արդյունավետությունը: Օրինակ, LC Comandar et Al- ն օգտագործում է Gated ռեժիմը: Պատրաստվել է AGAAS / INPAPD- ի հիման վրա գտնվող միանգամյա մեկ ֆոտոնի դետեկտոր: Մեկ ֆոտոնների հայտնաբերման արդյունավետությունը 1550-ական թվականին ավելի քան 55% էր, իսկ ձեռք են բերվել 7% հետվիրահատական ​​հավանականությունը: Այս հիման վրա Չինաստանի գիտության եւ տեխնոլոգիայի համալսարանը ստեղծեց Lidar համակարգ, օգտագործելով բազմաշերտ մանրաթել, միաժամանակ զուգորդվում է անվճար ռեժիմով, Ingaas AP PhotoDetector մեկ ֆոտոնի դետեկտոր: Փորձարարական սարքավորումները ներկայացված են Նկար (C) եւ (D), իսկ 12 կմ բարձրությամբ բազմաշերտ ամպերի հայտնաբերումը իրականացվում է 1 վրկ, 15 մ-ի տարածական լուծմամբ: