Introduksjon, fotonellingstypeLineær snøskred fotodetektor
Fotonsellingsteknologi kan forsterke fotonsignalet fullt ut for å overvinne avlesningsstøyen til elektroniske enheter, og registrere antall fotonutgang med detektoren i en viss tidsperiode ved å bruke de naturlige diskrete egenskapene til detektorutgangen elektrisk signal under svak lysbestråling, og beregne informasjonen til det målte målet i henhold til verdien av fotonmåleren. For å realisere ekstremt svak lysdeteksjon, har mange forskjellige typer instrumenter med fotondeteksjonsevne blitt studert i forskjellige land. En solid state snøskred fotodiode (APD fotodetektor) er en enhet som bruker den interne fotoelektriske effekten til å gjøre lyssignaler. Sammenlignet med vakuumenheter, har solid-state-enheter åpenbare fordeler i responshastighet, mørk telling, strømforbruk, volum og magnetisk feltfølsomhet, etc. Forskere har utført forskning basert på solid-state APD-foton telling av avbildningsteknologi.
APD Photodetector -enhetHar Geiger -modus (GM) og lineær modus (LM) To arbeidsmodus, den nåværende APD -fotonellingsteknologien bruker hovedsakelig Geiger -modus APD -enhet. Geiger -modus APD -enheter har høy følsomhet på nivået med enkeltfoton og høy responshastighet på titalls nanosekunder for å oppnå høy tidsnøyaktighet. Imidlertid har GEiger -modus APD noen problemer som detektor død tid, lav deteksjonseffektivitet, stort optisk kryssord og lav romlig oppløsning, så det er vanskelig å optimalisere motsetningen mellom høy deteksjonshastighet og lav falsk alarmhastighet. Foton-tellere basert på nesten-nøyløse HGCDTE APD-enheter med høy gevinst fungerer i lineær modus, har ingen død tid og krysningsbegrensninger, har ingen post-puls assosiert med Geiger-modus, krever ikke quench-kretsløp, har ultrahøy dynamisk rekkevidde, bredt og tunbar spektralt respons, og kan være uavhengig optimalisert for deteksjonseffektivitet, bredt og falske spektralt spektralt responsområde, og kan være uavhengig optimalisert for deteksjonseffektivitet. Det åpner for et nytt applikasjonsfelt med infrarødt foton telling avbildning, er en viktig utviklingsretning for foton tellende enheter, og har brede applikasjonsutsikter i astronomisk observasjon, ledig romkommunikasjon, aktiv og passiv avbildning, kantsporing og så videre.
Prinsipp for fotonelling i HGCDTE APD -enheter
APD -fotodetektorenheter basert på HGCDTE -materialer kan dekke et bredt spekter av bølgelengder, og ioniseringskoeffisientene til elektroner og hull er veldig forskjellige (se figur 1 (a)). De viser en enkelt bærermultiplikasjonsmekanisme i avskjæringsbølgelengden på 1,3 ~ 11 um. Det er nesten ingen overflødig støy (sammenlignet med overflødig støyfaktor FSI ~ 2-3 av Si APD-enheter og FIII-V ~ 4-5 av III-V-familieenheter (se figur 1 (b)), slik at signal-til-støy-forholdet til enhetene nesten ikke avtar med økningen av gevinst, som er en ideell infrarert infrarert infrarert infrarert infrarisert.Avalanche fotodetektor.
Fig. 1 (a) Forholdet mellom påvirkningsioniseringskoeffisientforholdet mellom kvikksølvkadmium telluridmateriale og komponent X av CD; (b) Sammenligning av overflødig støyfaktor F av APD -enheter med forskjellige materialsystemer
Photon Counting Technology er en ny teknologi som digitalt kan trekke ut optiske signaler fra termisk støy ved å løse fotoelektronpulser generert av enfotodetektorEtter å ha mottatt et enkelt foton. Siden lavlys-signalet er mer spredt i tidsdomenet, er den elektriske signalutgangen med detektoren også naturlig og diskret. I henhold til dette kjennetegn ved svakt lys, brukes vanligvis pulsforsterkning, pulsdiskriminering og digitale telleteknikker for å oppdage ekstremt svakt lys. Moderne fotonellingsteknologi har mange fordeler, for eksempel høy signal-til-støy-forhold, høy diskriminering, høy målingsnøyaktighet, god anti-drift, god tidsstabilitet, og kan sende data til datamaskinen i form av digitalt signal for etterfølgende analyse og prosessering, som er uovertruffen av andre deteksjonsmetoder. For øyeblikket har fotonellingssystemet blitt mye brukt innen industriell måling og deteksjon med lite lys, for eksempel ikke-lineær optikk, molekylærbiologi, spektroskopi med ultrahøy oppløsning, astronomisk fotometri, atmosfærisk forurensningsmåling osv., Som er relatert til anskaffelse og påvisning av svake lys-signaler. Mercury Cadmium Telluride Avalanche Photodetector har nesten ingen overflødig støy, ettersom gevinsten øker, er signal-til-støy-forholdet ikke forfall, og det er ingen død tid og etterpulsbegrensning relatert til Geiger Avalanche Devices, som er veldig egnet for anvendelse i fotonelling, og er en viktig utvikling av foton-enheter, som er veldig egnet for anvendelse i fotonellingen.
Post Time: Jan-14-2025