Φωτοανιχνευτής για μέτρηση ακτίνων λέιζερ και μέτρηση ταχύτητας

Προς το παρόν, υπάρχουν κυρίως τρεις τρόποι καταστολής χιονοστιβάδων για τα InGaAs APD: παθητική καταστολή, ενεργητική καταστολή και ανίχνευση με πύλη. Η παθητική καταστολή αυξάνει τον νεκρό χρόνο των φωτοδιόδων χιονοστιβάδας και μειώνει σημαντικά τον μέγιστο ρυθμό μέτρησης του ανιχνευτή, ενώ η ενεργητική καταστολή είναι πολύ περίπλοκη επειδή το κύκλωμα καταστολής είναι πολύ περίπλοκο και η καταρράκτη σήματος είναι επιρρεπής σε εκπομπή. Η λειτουργία ανίχνευσης με πύλη χρησιμοποιείται σήμερα στην ανίχνευση ενός φωτονίου. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη.

Η τεχνολογία ανίχνευσης μονοφωτονίου μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα ανίχνευσης του συστήματος. Στο σύστημα επικοινωνίας διαστημικού λέιζερ, η ένταση του προσπίπτοντος φωτεινού πεδίου είναι πολύ ασθενής, σχεδόν φτάνοντας το επίπεδο των φωτονίων. Το σήμα που ανιχνεύεται από τον γενικό φωτοανιχνευτή θα διαταραχθεί ή ακόμα και θα βυθιστεί από τον θόρυβο αυτή τη στιγμή, ενώ η τεχνολογία ανίχνευσης μονοφωτονίου χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αυτού του εξαιρετικά ασθενούς φωτεινού σήματος. Η τεχνολογία ανίχνευσης μονοφωτονίου που βασίζεται σε φωτοδιόδους χιονοστιβάδας InGaAs με πύλη έχει τα χαρακτηριστικά χαμηλής πιθανότητας μεταπαλμού, μικρού χρονικού jitter και υψηλού ρυθμού μέτρησης.

Η μέτρηση με λέιζερ έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε πολλούς τομείς, όπως ο βιομηχανικός έλεγχος, η στρατιωτική τηλεπισκόπηση και οι διαστημικές οπτικές επικοινωνίες, λόγω των ακριβών και γρήγορων χαρακτηριστικών της, και με τη συνεχή πρόοδο της οπτοηλεκτρονικής τεχνολογίας. Μεταξύ αυτών, εκτός από την παραδοσιακή τεχνολογία μέτρησης παλμών, προτείνονται συνεχώς ορισμένες νέες λύσεις μέτρησης, όπως η τεχνολογία ανίχνευσης ενός φωτονίου που βασίζεται στο σύστημα καταμέτρησης φωτονίων, η οποία βελτιώνει την αποτελεσματικότητα ανίχνευσης ενός σήματος ενός φωτονίου και καταστέλλει τον θόρυβο για να βελτιώσει την ακρίβεια της μέτρησης του συστήματος. Στη μέτρηση με ένα φωτόνιο, το χρονικό jitter του ανιχνευτή ενός φωτονίου και το πλάτος του παλμού λέιζερ καθορίζουν την ακρίβεια του συστήματος μέτρησης. Τα τελευταία χρόνια, τα λέιζερ υψηλής ισχύος πικοδευτερολέπτων έχουν αναπτυχθεί ραγδαία, επομένως το χρονικό jitter των ανιχνευτών ενός φωτονίου έχει γίνει ένα σημαντικό πρόβλημα που επηρεάζει την ακρίβεια της ανάλυσης των συστημάτων μέτρησης ενός φωτονίου.