Фотодетектор за лазерно измерване на разстояние и скорост

Понастоящем съществуват основно три режима на потискане на лавинни фотодиоди за InGaAs лавинни фотодиоди: пасивно потискане, активно потискане и гейтирано детектиране. Пасивното потискане увеличава мъртвото време на лавинните фотодиоди и сериозно намалява максималната скорост на броене на детектора, докато активното потискане е твърде сложно, защото веригата за потискане е твърде сложна и сигналната каскада е склонна към емисия. Гейдираното детектиране понастоящем се използва при детекция на единични фотони. Той е най-широко използван.

Технологията за откриване на единични фотони може ефективно да подобри точността и ефективността на откриване на системата. В космическата лазерна комуникационна система интензитетът на падащото светлинно поле е много слаб, почти достигайки нивото на фотоните. Сигналът, засечен от общия фотодетектор, ще бъде смутен или дори заглушен от шума в този момент, докато технологията за откриване на единични фотони се използва за измерване на този изключително слаб светлинен сигнал. Технологията за откриване на единични фотони, базирана на лавинни фотодиоди с гейтове InGaAs, се характеризира с ниска вероятност за последващ импулс, малко трептене във времето и висока скорост на броене.

Лазерното определяне на разстоянието играе важна роля в много области, като например промишления контрол, военното дистанционно наблюдение и космическата оптична комуникация, благодарение на своите прецизни и бързи характеристики, както и с непрекъснатия напредък на оптоелектронните технологии. Сред тях, в допълнение към традиционната технология за импулсно определяне на разстоянието, постоянно се предлагат и нови решения за определяне на разстоянието, като например технологията за откриване на единични фотони, базирана на система за броене на фотони, която подобрява ефективността на откриване на сигнала на единичен фотон и потиска шума, за да подобри точността на системата за определяне на разстоянието. При определянето на разстоянието на едно фотони, времевото трептене на детектора на единичен фотон и ширината на лазерния импулс определят точността на системата за определяне на разстоянието. През последните години мощните пикосекундни лазери се развиха бързо, така че времевото трептене на детекторите на единични фотони се превърна в основен проблем, влияещ върху точността на разделителната способност на системите за определяне на разстоянието на едно фотони.