Fotodetektor za lasersko mjerenje udaljenosti i brzine

Trenutno postoje uglavnom tri načina suzbijanja lavine za InGaAs APD-ove: pasivno suzbijanje, aktivno suzbijanje i detekcija s mogućnošću zatvaranja. Pasivno suzbijanje povećava mrtvo vrijeme lavinskih fotodioda i ozbiljno smanjuje maksimalnu brzinu brojanja detektora, dok je aktivno suzbijanje previše komplicirano jer je krug suzbijanja previše kompliciran, a kaskada signala sklona emisiji. Način detekcije s mogućnošću zatvaranja trenutno se koristi u detekciji pojedinačnih fotona. Najšire se koristi.

Tehnologija detekcije pojedinačnih fotona može učinkovito poboljšati točnost i učinkovitost detekcije sustava. U svemirskom laserskom komunikacijskom sustavu, intenzitet upadnog svjetlosnog polja je vrlo slab, gotovo dostižući razinu fotona. Signal koji detektira opći fotodetektor bit će poremećen ili čak prigušen šumom u ovom trenutku, dok se tehnologija detekcije pojedinačnih fotona koristi za mjerenje ovog izuzetno slabog svjetlosnog signala. Tehnologija detekcije pojedinačnih fotona temeljena na galvanskim InGaAs lavinskim fotodiodama ima karakteristike niske vjerojatnosti naknadnog impulsa, malog vremenskog podrhtavanja i visoke brzine brojanja.

Lasersko mjerenje udaljenosti odigralo je važnu ulogu u mnogim područjima kao što su industrijska kontrola, vojno daljinsko istraživanje i svemirska optička komunikacija zbog svojih preciznih i brzih karakteristika, te s kontinuiranim napretkom optoelektroničke tehnologije. Među njima, uz tradicionalnu tehnologiju pulsnog mjerenja udaljenosti, stalno se predlažu neka nova rješenja za mjerenje udaljenosti, poput tehnologije detekcije pojedinačnih fotona temeljene na sustavu brojanja fotona, koja poboljšava učinkovitost detekcije signala pojedinačnog fotona i potiskuje šum kako bi se poboljšala točnost sustava. Kod mjerenja udaljenosti pojedinačnih fotona, vremensko podrhtavanje detektora pojedinačnih fotona i širina laserskog impulsa određuju točnost sustava mjerenja udaljenosti. Posljednjih godina, pikosekundni laseri velike snage brzo su se razvili, pa je vremensko podrhtavanje detektora pojedinačnih fotona postalo glavni problem koji utječe na točnost razlučivosti sustava za mjerenje udaljenosti pojedinačnih fotona.