Fotodetektor für Laser-Ranging und Speed-Ranging

Derzeit gibt es hauptsächlich drei Lawinenunterdrückungsmodi für InGaAs-APDs: passive Unterdrückung, aktive Unterdrückung und Gated-Erkennung. Passive Unterdrückung erhöht die Totzeit von Lawinenphotodioden und reduziert die maximale Zählrate des Detektors erheblich, während aktive Unterdrückung zu kompliziert ist, weil die Unterdrückungsschaltung zu kompliziert ist und die Signalkaskade anfällig für Emission ist. Der Gated-Detektionsmodus wird derzeit bei der Einzelphotonendetektion verwendet. Am häufigsten verwendet.

Die Einzelphotonen-Detektionstechnologie kann die Genauigkeit und Detektionseffizienz des Systems effektiv verbessern. Im Weltraum-Laserkommunikationssystem ist die Intensität des einfallenden Lichtfeldes sehr schwach und erreicht fast das Photonenniveau. Das vom allgemeinen Fotodetektor erfasste Signal wird zu diesem Zeitpunkt durch das Rauschen gestört oder sogar unterdrückt, während die Einzelphotonen-Detektionstechnologie zur Messung dieses extrem schwachen Lichtsignals verwendet wird. Die auf torgesteuerten InGaAs-Lawinenfotodioden basierende Einzelphotonendetektionstechnologie zeichnet sich durch eine geringe Nachimpulswahrscheinlichkeit, einen geringen Zeitjitter und eine hohe Zählrate aus.

Laserentfernungsmessungen haben aufgrund ihrer präzisen und schnellen Eigenschaften und des kontinuierlichen Fortschritts der optoelektronischen Technologie in vielen Bereichen wie der industriellen Steuerung, der militärischen Fernerkundung und der optischen Weltraumkommunikation eine wichtige Rolle gespielt. Darunter werden neben der herkömmlichen Pulsentfernungstechnologie ständig einige neue Entfernungslösungen vorgeschlagen, beispielsweise die Einzelphotonen-Detektionstechnologie auf Basis des Photonenzählsystems, die die Detektionseffizienz eines Einzelphotonensignals verbessert und Rauschen unterdrückt, um sie zu verbessern das System. Entfernungsgenauigkeit. Bei der Einzelphotonenentfernungsmessung bestimmen der Zeitjitter des Einzelphotonendetektors und die Laserpulsbreite die Genauigkeit des Entfernungsmesssystems. In den letzten Jahren haben sich Hochleistungs-Pikosekundenlaser rasant weiterentwickelt, sodass der Zeitjitter von Einzelphotonendetektoren zu einem großen Problem geworden ist, das die Auflösungsgenauigkeit von Einzelphotonen-Entfernungsmesssystemen beeinträchtigt.