Fotodetektor do pomiaru odległości i prędkości lasera

Obecnie istnieją trzy tryby tłumienia lawin dla APD InGaAs: tłumienie pasywne, tłumienie aktywne i detekcja bramkowana. Tłumienie pasywne zwiększa czas martwy fotodiod lawinowych i poważnie zmniejsza maksymalną szybkość zliczania detektora, podczas gdy tłumienie aktywne jest zbyt skomplikowane, ponieważ obwód tłumiący jest zbyt skomplikowany, a kaskada sygnałowa jest podatna na emisję. Tryb detekcji bramkowanej jest obecnie stosowany w detekcji pojedynczych fotonów. Najczęściej używany.

Technologia wykrywania pojedynczych fotonów może skutecznie poprawić dokładność i skuteczność wykrywania systemu. W kosmicznym systemie komunikacji laserowej natężenie padającego pola świetlnego jest bardzo słabe, sięgające niemal poziomu fotonów. Sygnał wykrywany przez ogólny fotodetektor zostanie w tym momencie zakłócony lub nawet zanurzony w szumie, podczas gdy do pomiaru tego wyjątkowo słabego sygnału świetlnego wykorzystywana jest technologia wykrywania pojedynczych fotonów. Technologia detekcji pojedynczych fotonów oparta na bramkowanych fotodiodach lawinowych InGaAs charakteryzuje się niskim prawdopodobieństwem impulsu następczego, małym jitterem czasowym i dużą szybkością zliczania.

Dalmierz laserowy odgrywa ważną rolę w wielu dziedzinach, takich jak sterowanie przemysłowe, teledetekcja wojskowa i kosmiczna komunikacja optyczna, ze względu na jego precyzyjne i szybkie właściwości oraz ciągły postęp technologii optoelektronicznej. Wśród nich, oprócz tradycyjnej technologii impulsowego pomiaru odległości, stale proponowane są nowe rozwiązania odległościowe, takie jak technologia detekcji pojedynczych fotonów oparta na systemie zliczania fotonów, która poprawia skuteczność detekcji sygnału pojedynczego fotonu oraz tłumi szum w celu poprawy system. dokładność pomiaru. W przypadku pomiaru odległości pojedynczym fotonem fluktuacja czasowa detektora pojedynczego fotonu i szerokość impulsu laserowego określają dokładność systemu pomiaru odległości. W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój laserów pikosekundowych dużej mocy, dlatego też fluktuacja czasowa detektorów jednofotonowych stała się głównym problemem wpływającym na dokładność rozdzielczości jednofotonowych systemów pomiaru odległości.