Pasiuna, tipo sa pag-ihap sa photonlinear avalanche photodetector
Ang teknolohiya sa pag-ihap sa photon mahimo nga bug-os nga mapadako ang signal sa photon aron mabuntog ang kasaba sa pagbasa sa mga elektronik nga aparato, ug irekord ang gidaghanon sa mga photon nga output sa detector sa usa ka piho nga yugto sa panahon pinaagi sa paggamit sa natural nga discrete nga mga kinaiya sa detektor nga output electrical signal sa ilawom sa huyang nga kahayag sa kahayag. , ug kuwentaha ang impormasyon sa gisukod nga target sumala sa bili sa photon meter. Aron maamgohan ang hilabihan ka huyang nga pagkakita sa kahayag, daghang lain-laing mga matang sa mga instrumento nga adunay kapabilidad sa pagkakita sa photon ang gitun-an sa lain-laing mga nasud. Usa ka solid state avalanche photodiode (APD photodetector) maoy usa ka himan nga naggamit sa internal nga photoelectric nga epekto aron makamatikod sa mga signal sa kahayag. Kung itandi sa mga vacuum device, ang solid-state nga mga himan adunay klaro nga bentaha sa katulin sa pagtubag, ngitngit nga ihap, pagkonsumo sa kuryente, gidaghanon ug pagkasensitibo sa magnetic field, ug uban pa.
APD photodetector deviceadunay Geiger mode (GM) ug linear mode (LM) duha ka working modes, ang kasamtangang APD photon counting imaging technology nag-una naggamit sa Geiger mode APD device. Ang Geiger mode APD nga mga himan adunay taas nga pagkasensitibo sa lebel sa usa ka photon ug taas nga katulin sa pagtubag sa napulo ka nanosecond aron makuha ang taas nga katukma sa oras. Bisan pa, ang Geiger mode APD adunay pipila ka mga problema sama sa detector dead time, ubos nga detection efficiency, dako nga optical crossword ug ubos nga spatial resolution, mao nga lisud ang pag-optimize sa panagsumpaki tali sa taas nga detection rate ug ubos nga false alarm rate. Ang mga photon counter nga gibase sa duol nga walay tingog nga high-gain nga HgCdTe APD nga mga device naglihok sa linear mode, walay dead time ug crosstalk restrictions, walay post-pulse nga nalangkit sa Geiger mode, wala magkinahanglan og quench circuits, adunay ultra-high dynamic range, lapad. ug tunable spectral response range, ug mahimong independente nga ma-optimize para sa detection efficiency ug false count rate. Nag-abli kini sa usa ka bag-ong natad sa aplikasyon sa infrared photon counting imaging, usa ka importante nga direksyon sa pag-uswag sa mga device sa pag-ihap sa photon, ug adunay halapad nga prospect sa aplikasyon sa astronomical observation, libre nga komunikasyon sa wanang, aktibo ug passive imaging, fringe tracking ug uban pa.
Prinsipyo sa pag-ihap sa photon sa HgCdTe APD device
Ang mga gamit sa photodetector sa APD nga gibase sa mga materyales sa HgCdTe mahimong makatabon sa usa ka halapad nga mga wavelength, ug ang mga coefficient sa ionization sa mga electron ug mga lungag lahi kaayo (tan-awa ang Figure 1 (a)). Nagpakita sila og usa ka mekanismo sa pagpadaghan sa carrier sulod sa cut-off wavelength nga 1.3~11 µm. Adunay halos wala'y sobra nga kasaba (itandi sa sobra nga kasaba nga hinungdan FSi ~ 2-3 sa Si APD device ug FIII-V ~ 4-5 sa III-V nga mga device sa pamilya (tan-awa ang Figure 1 (b)), aron ang signal- sa-saba ratio sa mga himan hapit dili mokunhod uban sa pagtaas sa ganansya, nga mao ang usa ka sulundon nga infraredavalanche photodetector.
FIG. 1 (a) Relasyon tali sa impact ionization coefficient ratio sa mercury cadmium telluride nga materyal ug component x sa Cd; (b) Pagtandi sa sobra nga kasaba nga hinungdan F sa mga aparato sa APD nga adunay lainlaing mga sistema sa materyal
Ang teknolohiya sa pag-ihap sa photon usa ka bag-ong teknolohiya nga digitally nga makakuha sa optical signal gikan sa thermal noise pinaagi sa pagsulbad sa photoelectron pulses nga namugna sa usa kaphotodetectorhuman makadawat og usa ka photon. Tungod kay ang low-light signal mas nagkatibulaag sa time domain, ang electrical signal output sa detector natural usab ug discrete. Sumala sa kini nga kinaiya sa huyang nga kahayag, ang pagpadako sa pulso, diskriminasyon sa pulso ug mga pamaagi sa pag-ihap sa digital sagad gigamit aron mahibal-an ang labi ka huyang nga kahayag. Ang modernong teknolohiya sa pag-ihap sa photon adunay daghang mga bentaha, sama sa taas nga ratio sa signal-to-noise, taas nga diskriminasyon, taas nga katukma sa pagsukod, maayo nga anti-drift, maayo nga kalig-on sa oras, ug mahimo’g mag-output sa data sa kompyuter sa porma sa digital signal alang sa sunod nga pagtuki. ug pagproseso, nga dili hitupngan sa ubang mga paagi sa pag-ila. Sa pagkakaron, ang sistema sa pag-ihap sa photon kaylap nga gigamit sa natad sa pagsukod sa industriya ug pag-ila sa ubos nga kahayag, sama sa nonlinear optics, molecular biology, ultra-high resolution spectroscopy, astronomical photometry, atmospheric pollution measurement, ug uban pa, nga may kalabutan. sa pag-angkon ug pag-ila sa huyang nga mga signal sa kahayag. Ang mercury cadmium telluride avalanche photodetector halos wala'y sobra nga kasaba, tungod kay ang pagtaas sa pagtaas, ang signal-to-noise ratio dili madunot, ug walay patay nga oras ug post-pulse restriction nga may kalabutan sa Geiger avalanche nga mga himan, nga haom kaayo alang sa aplikasyon sa pag-ihap sa photon, ug usa ka hinungdanon nga direksyon sa pag-uswag sa mga aparato sa pag-ihap sa photon sa umaabot.
Oras sa pag-post: Ene-14-2025