كاشف ضوئي لنطاق الليزر ونطاق السرعة

في الوقت الحاضر، هناك ثلاثة أوضاع لقمع الانهيار الجليدي لـ InGaAs APDs: القمع السلبي، والقمع النشط، والكشف عن البوابات. يزيد القمع السلبي من الوقت الميت للثنائيات الضوئية الانهيارية ويقلل بشكل خطير من الحد الأقصى لمعدل العد للكاشف، في حين أن القمع النشط معقد للغاية لأن دائرة القمع معقدة للغاية وسلسلة الإشارة عرضة للانبعاث. يتم استخدام وضع الكشف عن البوابات حاليًا في الكشف عن الفوتون الفردي. الأكثر استخداما على نطاق واسع.

يمكن لتقنية الكشف عن الفوتون الواحد أن تحسن بشكل فعال دقة النظام وكفاءة الكشف عنه. في نظام الاتصالات بالليزر الفضائي، تكون شدة مجال الضوء الساقط ضعيفة جدًا، وتصل تقريبًا إلى مستوى الفوتون. سيتم إزعاج الإشارة التي اكتشفها الكاشف الضوئي العام أو حتى غمرها بسبب الضوضاء في هذا الوقت، بينما يتم استخدام تقنية الكشف عن الفوتون الواحد لقياس هذه الإشارة الضوئية الضعيفة للغاية. تتميز تقنية الكشف عن الفوتون الواحد المستندة إلى الثنائيات الضوئية الانهيارية InGaAs بخصائص احتمالية منخفضة بعد النبض، وارتعاش زمني صغير ومعدل تعداد مرتفع.

لعب قياس المدى بالليزر دورًا مهمًا في العديد من المجالات مثل التحكم الصناعي والاستشعار العسكري عن بعد والاتصالات البصرية الفضائية نظرًا لخصائصه الدقيقة والسريعة، ومع التقدم المستمر في تكنولوجيا الإلكترونيات الضوئية. من بينها، بالإضافة إلى تقنية قياس النبض التقليدية، يتم باستمرار اقتراح بعض حلول النطاق الجديدة، مثل تقنية الكشف عن الفوتون الواحد استنادًا إلى نظام عد الفوتون، مما يعمل على تحسين كفاءة الكشف عن إشارة فوتون واحدة وقمع الضوضاء لتحسينها النظام. دقة تتراوح. في تحديد المدى بفوتون واحد، يحدد الارتعاش الزمني لكاشف الفوتون الفردي وعرض نبضة الليزر دقة نظام تحديد المدى. في السنوات الأخيرة، تطورت ليزرات البيكو ثانية عالية الطاقة بسرعة، لذا أصبح الارتعاش الزمني لكاشفات الفوتون الواحد مشكلة كبيرة تؤثر على دقة دقة أنظمة تحديد المدى أحادية الفوتون.