Réamhrá, cineál comhaireamh fótóinbrathadóir fóta-bhrathadóir líneach
Is féidir le teicneolaíocht comhaireamh fótóin an comhartha fótóin a mhéadú go hiomlán chun torann léite gléasanna leictreonacha a shárú, agus líon na n-aschur fótón ag an brathadóir a thaifeadadh i dtréimhse áirithe ama trí úsáid a bhaint as tréithe scoite nádúrtha an bhrathadóra comhartha leictreach aschuir faoi ionradaíocht solais lag. , agus ríomh faisnéis an sprioc tomhaiste de réir luach an mhéadair fhótóin. D'fhonn braite solais thar a bheith lag a bhaint amach, rinneadh staidéar ar go leor cineálacha ionstraimí le cumas braite fótóin i dtíortha éagsúla. Fótadiod maolchloiche soladstaide (Brathadóir grianghraf APD) is gléas é a úsáideann an éifeacht fhótaileictreach inmheánach chun comharthaí solais a bhrath. I gcomparáid le feistí bhfolús, tá buntáistí soiléire ag feistí soladach-stáit maidir le luas freagartha, comhaireamh dorcha, tomhaltas cumhachta, íogaireacht toirte agus réimse maighnéadach, etc. Tá eolaithe tar éis taighde a dhéanamh bunaithe ar theicneolaíocht íomháithe comhaireamh fótóin APD soladach-stáit.
Gléas brathadóir grianghraf APDTá modh Geiger (GM) agus modh líneach (LM) dhá mhodh oibre, úsáideann an teicneolaíocht íomháithe comhaireamh fótón APD reatha go príomha gléas APD modh Geiger. Tá ard-íogaireacht ag feistí APD mód Geiger ar leibhéal an fhótóin aonair agus luas ardfhreagartha na ndeicheann de nana-nascoicindí chun cruinneas ard-ama a fháil. Mar sin féin, tá roinnt fadhbanna ag mód Geiger APD mar am marbh braite, éifeachtacht braite íseal, crosfhocal optúil mór agus réiteach íseal spáis, agus mar sin tá sé deacair an contrártha idir an ráta braite ard agus an ráta íseal aláraim bréagach a bharrfheabhsú. Feidhmíonn cuntair fótóin atá bunaithe ar fheistí APD HgCdTe ard-ghnóthachan gar-torainn i mód líneach, níl aon srianta ama marbh agus crosstalk acu, níl baint acu le modh Geiger iar-bhulse, ní gá ciorcaid múchadh, tá raon dinimiciúil ultra-ard acu, leathan agus raon freagartha speictreach tunable, agus is féidir iad a bharrfheabhsú go neamhspleách le haghaidh éifeachtacht braite agus ráta comhaireamh bréagach. Osclaíonn sé réimse iarratais nua d’íomháú comhaireamh fótóin infridhearg, tá sé ina threo forbartha tábhachtach d’fheistí comhaireamh fótóin, agus tá ionchais iarratais leathana aige maidir le breathnóireacht réalteolaíoch, cumarsáid spáis saor in aisce, íomháú gníomhach agus éighníomhach, rianú imeall agus mar sin de.
Prionsabal comhaireamh fótóin i bhfeistí APD HgCdTe
Is féidir le feistí photodetector APD atá bunaithe ar ábhair HgCdTe raon leathan tonnfhad a chlúdach, agus tá comhéifeachtaí ianúcháin leictreoin agus poill an-difriúil (féach Fíor 1 (a)). Léiríonn siad meicníocht iolraithe iompróra aonair laistigh den tonnfhad scoite 1.3~11 µm. Níl beagnach aon torann barrachais (i gcomparáid leis an bhfachtóir barrachais torainn FSi~2-3 de ghléasanna Si APD agus FIII-V~4-5 de ghléasanna teaghlaigh III-V (féach Fíor 1 (b)), ionas go mbeidh an comhartha- Ní thagann meath beagnach ar chóimheas torainn na bhfeistí leis an méadú ar ghnóthachan, rud is infridhearg idéalachbrathadóir fótaileictreach.
FIG. 1 (a) An gaol idir an cóimheas comhéifeacht ianúcháin tionchair d’ábhar teiliúirde caidmiam mearcair agus comhpháirt x de Cd; (b) Comparáid idir fachtóir torainn barrachais F na bhfeistí APD le córais ábhar éagsúla
Is teicneolaíocht nua í an teicneolaíocht chomhaireamh fótóin ar féidir comharthaí optúla a bhaint go digiteach ó thorann teirmeach trí na bíoga fótaileictreon a ghineann a réiteach.brathadóir grianghraftar éis fótón amháin a fháil. Ós rud é go bhfuil an comhartha íseal-éadrom níos scaipthe sa réimse ama, tá aschur comhartha leictreach an bhrathadóra nádúrtha agus scoite freisin. De réir na saintréithe seo de sholas lag, úsáidtear aimpliú cuisle, idirdhealú cuisle agus teicnící comhairimh dhigitigh de ghnáth chun solas thar a bheith lag a bhrath. Tá go leor buntáistí ag teicneolaíocht comhaireamh fótóin nua-aimseartha, mar shampla cóimheas ard comhartha-go-torann, idirdhealú ard, cruinneas tomhais ard, dea-frith-sruth, cobhsaíocht mhaith ama, agus is féidir sonraí a aschur chuig an ríomhaire i bhfoirm comhartha digiteach le haghaidh anailíse ina dhiaidh sin. agus próiseáil, nach bhfuil a mheaitseáil le modhanna braite eile. Faoi láthair, tá an córas comhaireamh fótón in úsáid go forleathan i réimse an tomhais tionsclaíoch agus a bhrath íseal-éadrom, mar shampla optaic nonlinear, bitheolaíocht mhóilíneach, speictreascópacht ultra-ard-réiteach, fótaiméadracht réalteolaíoch, tomhas truaillithe atmaisféarach, etc., a bhfuil gaolmhar. chun comharthaí solais laga a fháil agus a bhrath. Níl beagnach aon torann iomarcacha ag an bhfótadetector mearcair caidmiam telluride avalanche, de réir mar a mhéadaíonn an gnóthachan, ní lobhadh an cóimheas comhartha-go-torann, agus níl aon srian ama marbh agus iar-pulse a bhaineann le feistí geiger avalanche, atá an-oiriúnach do iarratas i gcomhaireamh fótóin, agus is treo forbartha tábhachtach é ar fheistí comhaireamh fótóin sa todhchaí.
Am postála: Jan-14-2025