Einföld ljóseindInGaAs ljósnemi
Með hraðri þróun LiDAR,ljósgreiningTækni og fjarlægðarmælingartækni sem notuð er í sjálfvirkri myndgreiningartækni fyrir ökutæki hafa einnig hærri kröfur, og næmi og tímaupplausn skynjarans sem notaður er í hefðbundinni tækni fyrir lágt ljós getur ekki fullnægt raunverulegum þörfum. Einföld ljóseind er minnsta orkueining ljóss og skynjarinn sem getur greint eina ljóseind er síðasta tækið til að greina lágt ljós. Í samanburði við InGaAsAPD ljósnemi, einfótónaskynjarar byggðir á InGaAs APD ljósnema hafa meiri svörunarhraða, næmni og skilvirkni. Þess vegna hefur verið framkvæmd röð rannsókna á einfótónaskynjurum IN-GAAS APD ljósnema heima og erlendis.
Rannsakendur við Háskólann í Mílanó á Ítalíu þróuðu fyrst tvívíddarlíkan til að herma eftir skammvinnri hegðun eins ljóseinda.snjóflóðaljósnemiárið 1997 og gaf niðurstöður úr tölulegum hermun á tímabundnum eiginleikum snjóflóðaljósnema með einni ljóseind. Síðan árið 2006 notuðu vísindamennirnir MOCVD til að útbúa flatar rúmfræðilegarInGaAs APD ljósnemiEinföld ljósnemi, sem jók skilvirkni einföldu ljósnemans í 10% með því að minnka endurskinslagið og auka rafsviðið á ólíku viðmótinu. Árið 2014, með því að bæta enn frekar dreifingarskilyrði sinksins og hámarka lóðrétta uppbyggingu, hefur einföldu ljósneminn meiri skilvirkni, allt að 30%, og nær tímasetningarrof upp á um 87 ps. Árið 2016 samþættu SANZARO M o.fl. InGaAs APD ljósnemann með einlita samþættum viðnámi, hönnuðu samþjappaða einföldu ljósnema byggða á skynjaranum og lögðu til blönduð slökkviaðferð sem minnkaði verulega snjóflóðahleðslu, þar með minnkaði eftirpúls og ljósfræðilegt krosstal og minnkaði tímasetningarrof niður í 70 ps. Á sama tíma hafa aðrir rannsóknarhópar einnig framkvæmt rannsóknir á InGaAs APD.ljósnemiEinföld ljóseindanemi. Til dæmis hefur Princeton Lightwave hannað InGaAs/InPAPD einföld ljóseindanema með flatri uppbyggingu og tekið hann í viðskiptalega notkun. Tæknifræðistofnun Shanghai prófaði einföldunarafköst APD ljósnema með því að fjarlægja sinkútfellingar og nota rafrýmd jafnvægisstýrða hliðspúlsham með dökkum fjölda upp á 3,6 × 10⁻⁴/ns púls við púlstíðnina 1,5 MHz. Joseph P o.fl. hönnuðu InGaAs APD ljósnemann með mesa-uppbyggingu og breiðara bandbili og notuðu InGaAsP sem gleypið lagsefni til að fá lægri dökkum fjölda án þess að hafa áhrif á greiningarhagkvæmni.
Virknihamur InGaAs APD ljósnema með einum ljóseind er frjáls virknihamur, það er að segja, APD ljósneminn þarf að slökkva á jaðarrásinni eftir snjóflóð og jafna sig eftir að snjóflóð hefur átt sér stað um tíma. Til að draga úr áhrifum seinkunartíma slökkvunarinnar er hann gróflega skipt í tvo gerðir: Önnur er að nota óvirka eða virka slökkvunarrás til að ná fram slökkvun, eins og virka slökkvunarrásina sem R Thew notar o.s.frv. Mynd (a), (b) er einfölduð skýringarmynd af rafeindastýringu og virkri slökkvunarrás og tengingu hennar við APD ljósnemann, sem hefur verið þróaður til að virka í hliðuðu eða frjálsu gangi, sem dregur verulega úr áður óupplýstu vandamáli eftir púls. Ennfremur er greiningarhagkvæmni við 1550 nm 10% og líkurnar á eftir púlsi eru minni en 1%. Önnur er að ná hraðri slökkvun og bata með því að stjórna stigi spennu. Þar sem það er ekki háð afturvirkri stjórnun snjóflóðapúlsins, minnkar seinkunartími slökkvunarinnar verulega og greiningarhagkvæmni skynjarans batnar. Til dæmis nota LC Comandar o.fl. hliðstýrða stillingu. Hljóðstýrður einfótóna skynjari byggður á InGaAs/InPAPD var útbúinn. Skilvirkni einfótóna greiningar var yfir 55% við 1550 nm og líkur á eftirpúlsi 7% náðust. Á þessum grundvelli kom Háskólinn í Kína á fót liDAR kerfi sem notar fjölháða ljósleiðara sem er samtímis tengdur við frjálsan InGaAs APD ljósnema fyrir einfótóna. Tilraunabúnaðurinn er sýndur á mynd (c) og (d) og greining á fjöllaga skýjum með 12 km hæð er framkvæmd með tímaupplausn upp á 1 sekúndu og rúmupplausn upp á 15 m.
Birtingartími: 7. maí 2024