Pambuka, jinis photon countinglinear longsor photodetector
Teknologi pancacahan foton bisa kanthi lengkap nggedhekake sinyal foton kanggo ngatasi gangguan maca piranti elektronik, lan ngrekam jumlah output foton dening detektor ing wektu tartamtu kanthi nggunakake karakteristik diskrit alami saka sinyal listrik output detektor ing iradiasi cahya sing lemah. , lan ngitung informasi target sing diukur miturut nilai meter foton. Kanggo mujudake deteksi cahya sing banget banget, macem-macem jinis instrumen kanthi kemampuan deteksi foton wis diteliti ing macem-macem negara. Photodiode longsoran solid state (APD photodetector) minangka piranti sing nggunakake efek fotoelektrik internal kanggo ndeteksi sinyal cahya. Dibandhingake karo piranti vakum, piranti solid-state duwe kaluwihan sing jelas ing kacepetan respon, count peteng, konsumsi daya, volume lan sensitivitas medan magnet, lan sapiturute.
piranti APD photodetectorwis mode Geiger (GM) lan mode linear (LM) loro mode apa, saiki APD photon pancacahan teknologi imaging utamané nggunakake piranti APD mode Geiger. Piranti APD mode Geiger nduweni sensitivitas dhuwur ing tingkat foton tunggal lan kecepatan respon dhuwur puluhan nanodetik kanggo entuk akurasi wektu sing dhuwur. Nanging, APD mode Geiger duwe sawetara masalah kayata wektu mati detector, efisiensi deteksi kurang, silang optik gedhe lan résolusi spasial kurang, dadi angel kanggo ngoptimalake kontradiksi antarane tingkat deteksi dhuwur lan tingkat weker palsu kurang. Counter foton adhedhasar piranti HgCdTe APD kanthi gain dhuwur sing cedhak-noiseless beroperasi ing mode linear, ora duwe wektu mati lan watesan crosstalk, ora duwe post-pulse sing digandhengake karo mode Geiger, ora mbutuhake sirkuit quench, duwe jangkauan dinamis ultra-dhuwur, jembar. lan sawetara respon spektral tunable, lan bisa independen optimized kanggo efficiency deteksi lan tingkat count palsu. Mbukak lapangan aplikasi anyar saka infrared photon pancacahan imaging, minangka arah pembangunan penting saka piranti pancacahan foton, lan wis prospek aplikasi amba ing pengamatan astronomi, komunikasi papan free, imaging aktif lan pasif, nelusuri pinggiran lan ing.
Prinsip ngitung foton ing piranti APD HgCdTe
Piranti photodetector APD adhedhasar bahan HgCdTe bisa nutupi sawetara saka sudhut dawa gelombang, lan koefisien ionisasi elektron lan bolongan beda banget (pirsani Figure 1 (a)). Padha nuduhake mekanisme multiplikasi operator tunggal ing dawa gelombang cut-off 1.3 ~ 11 µm. Meh ora ana gangguan keluwihan (dibandhingake karo faktor kebisingan FSi~2-3 piranti Si APD lan FIII-V~4-5 piranti kulawarga III-V (pirsani Gambar 1 (b)), supaya sinyal- rasio kanggo-gangguan saka piranti meh ora nolak karo Tambah saka gain, kang infrared becikdetektor foto longsor.
Gbr. 1 (a) Hubungan antarane rasio koefisien ionisasi impact saka bahan telluride kadmium merkuri lan komponen x saka Cd; (b) Perbandingan faktor gangguan keluwihan F piranti APD karo sistem material sing beda
Teknologi ngitung foton minangka teknologi anyar sing bisa ngekstrak sinyal optik kanthi digital saka gangguan termal kanthi ngrampungake pulsa fotoelektron sing diasilake deningdetektor fotosawise nampa foton siji. Amarga sinyal kurang cahya luwih nyebar ing domain wektu, output sinyal listrik dening detektor uga alami lan diskrit. Miturut karakteristik cahya sing ringkih iki, amplifikasi pulsa, diskriminasi pulsa lan teknik ngitung digital biasane digunakake kanggo ndeteksi cahya sing banget banget. Teknologi pancacahan foton modern nduweni akeh kaluwihan, kayata rasio signal-to-noise sing dhuwur, diskriminasi dhuwur, akurasi pangukuran sing dhuwur, anti-drift sing apik, stabilitas wektu sing apik, lan bisa ngasilake data menyang komputer kanthi bentuk sinyal digital kanggo analisis sabanjure. lan pangolahan, sing ora ditandingi karo cara deteksi liyane. Saiki, sistem pancacahan foton wis akeh digunakake ing bidang pangukuran industri lan deteksi kurang cahya, kayata optik nonlinear, biologi molekuler, spektroskopi resolusi ultra-dhuwur, fotometri astronomi, pangukuran polusi atmosfer, lan sapiturute, sing ana gandhengane. kanggo akuisisi lan deteksi sinyal cahya sing lemah. Mercury cadmium telluride avalanche photodetector wis meh ora keluwihan gangguan, minangka gain mundhak, rasio signal-to-noise ora bosok, lan ora ana wektu mati lan watesan post-pulsa related kanggo piranti longsor Geiger, kang cocok banget kanggo aplikasi ing pancacahan foton, lan minangka arah pangembangan penting piranti pancacahan foton ing mangsa ngarep.
Wektu kirim: Jan-14-2025