Fotodetector voor laserafstandsmeting en snelheidsmeting

Momenteel zijn er hoofdzakelijk drie lawineonderdrukkingsmodi voor InGaAs APD's: passieve onderdrukking, actieve onderdrukking en gated detectie. Passieve onderdrukking verhoogt de dode tijd van lawinefotodiodes en verlaagt de maximale telsnelheid van de detector aanzienlijk, terwijl actieve onderdrukking te complex is omdat het onderdrukkingscircuit te complex is en de signaalcascade gevoelig is voor emissie. De gated detectiemodus wordt momenteel gebruikt voor enkelvoudige fotondetectie. Dit is de meest gebruikte modus.

Detectietechnologie met één foton kan de nauwkeurigheid en detectie-efficiëntie van het systeem effectief verbeteren. In het ruimtelasercommunicatiesysteem is de intensiteit van het invallende lichtveld zeer zwak en bereikt bijna het fotonniveau. Het signaal dat door de algemene fotodetector wordt gedetecteerd, wordt op dat moment verstoord of zelfs overstemd door ruis, terwijl de detectietechnologie met één foton wordt gebruikt om dit extreem zwakke lichtsignaal te meten. De detectietechnologie met één foton, gebaseerd op gated InGaAs-lawinefotodiodes, kenmerkt zich door een lage napulswaarschijnlijkheid, geringe jitter en een hoge telfrequentie.

Laserafstandsmeting heeft een belangrijke rol gespeeld in vele sectoren, zoals industriële besturing, militaire remote sensing en optische ruimtecommunicatie, vanwege de nauwkeurige en snelle eigenschappen en de voortdurende vooruitgang van opto-elektronische technologie. Naast de traditionele pulsafstandsmeting worden er voortdurend nieuwe afstandsmeetoplossingen voorgesteld, zoals de detectietechnologie voor één foton op basis van het fotonentelsysteem. Deze technologie verbetert de detectie-efficiëntie van een enkel fotonsignaal en onderdrukt ruis om de nauwkeurigheid van het systeem te verbeteren. Bij het meten van één foton bepalen de tijdsjitter van de enkelfotonendetector en de breedte van de laserpuls de nauwkeurigheid van het afstandsmeetsysteem. In de afgelopen jaren hebben picosecondelasers met hoog vermogen zich snel ontwikkeld, waardoor de tijdsjitter van enkelfotonendetectoren een groot probleem is geworden dat de resolutienauwkeurigheid van enkelfotonafstandsmeetsystemen beïnvloedt.