Foton singilteLorgaire-foto InGaAs
Le leasachadh luath LiDAR, anlorg solaisTha riatanasan nas àirde aig teicneòlas agus teicneòlas raoin a thathas a’ cleachdadh airson teicneòlas ìomhaighean tracadh charbadan fèin-ghluasadach cuideachd, chan urrainn don mhothachadh agus rùn ùine an lorgaire a thathas a’ cleachdadh ann an teicneòlas lorg solais ìosal traidiseanta coinneachadh ris na feumalachdan a tha ann. Is e aon foton an aonad lùtha as lugha de sholas, agus is e an lorgaire aig a bheil comas lorg aon foton an inneal mu dheireadh airson lorg solais ìosal. An coimeas ri InGaAsLorgaire-foto APD, tha astar freagairt, cugallachd agus èifeachdas nas àirde aig lorgairean aon-foton stèidhichte air lorgaire foto InGaAs APD. Mar sin, chaidh sreath de sgrùdaidhean a dhèanamh air lorgairean aon-foton lorgaire foto IN-GAAS APD aig an taigh agus thall thairis.
Leasaich luchd-rannsachaidh bho Oilthigh Milan san Eadailt modail dà-thaobhach an toiseach gus giùlan sealach aon foton a shamhlachadh.lorgaire-foto maoim-sneachdaann an 1997, agus thug iad toraidhean samhlachaidh àireamhach de fheartan sealach lorgaire maoim-sneachda aon-foton. An uairsin ann an 2006, chleachd an luchd-rannsachaidh MOCVD gus geoimeatrach planar ullachadhLorgaire-foto InGaAs APDlorgaire aon-foton, a mheudaich èifeachdas lorg aon-foton gu 10% le bhith a’ lughdachadh an t-sreath meòrachail agus a’ neartachadh an achaidh dealain aig an eadar-aghaidh neo-aonghnèitheach. Ann an 2014, le bhith a’ leasachadh tuilleadh nan suidheachaidhean sgaoilidh sinc agus a’ leasachadh an structair dhìreach, tha èifeachdas lorg nas àirde aig an lorgaire aon-foton, suas ri 30%, agus a’ coileanadh jitter tìm de mu 87 ps. Ann an 2016, dh’aonaich SANZARO M et al. an lorgaire aon-foton lorgaire foto InGaAs APD le resistor aonaichte monolithach, dhealbhaich iad modúl cunntaidh aon-foton teann stèidhichte air an lorgaire, agus mhol iad dòigh cuir às measgaichte a lughdaich cosgais maoim-sneachda gu mòr, agus mar sin a’ lughdachadh crosstalk iar-cuisle agus optigeach, agus a’ lughdachadh jitter tìm gu 70 ps. Aig an aon àm, tha buidhnean rannsachaidh eile cuideachd air rannsachadh a dhèanamh air InGaAs APD.lorgaire-fotolorgaire foton singilte. Mar eisimpleir, dhealbhaich Princeton Lightwave lorgaire foton singilte InGaAs/InPAPD le structar rèidh agus chuir iad ann an cleachdadh malairteach e. Rinn Institiud Fiosaigs Teicnigeach Shanghai deuchainn air coileanadh aon-foton lorgaire foton APD a’ cleachdadh toirt air falbh tasgaidhean sinc agus modh cuisle geata cothromach comasach le cunntadh dorcha de cuisle 3.6 × 10 ⁻⁴/ns aig tricead cuisle de 1.5 MHz. Dhealbhaich Joseph P et al. an lorgaire foton singilte APD InGaAs le structar mesa le beàrn-còmhlain nas fharsainge, agus chleachd iad InGaAsP mar an stuth sreath sùghaidh gus cunntadh dorcha nas ìsle fhaighinn gun a bhith a’ toirt buaidh air èifeachdas an lorg.
Is e modh obrachaidh saor a th’ ann am modh obrachaidh lorgaire foton singilte InGaAs APD, is e sin, feumaidh an lorgaire foto APD an cuairt iomaill a mhùchadh às deidh maoim-sneachda tachairt, agus faighinn air ais às deidh dha a bhith air a mhùchadh airson ùine. Gus buaidh dàil a’ mhùchaidh a lughdachadh, tha e air a roinn gu garbh ann an dà sheòrsa: Is e aon dhiubh cuairt mhùchaidh fulangach no gnìomhach a chleachdadh gus mùchadh a choileanadh, leithid a’ chuairt mhùchaidh gnìomhach a bhios an R Thew a’ cleachdadh, msaa. Tha Figear (a), (b) na dhiagram sìmplichte den smachd dealanach agus cuairt mhùchaidh gnìomhach agus a cheangal ri lorgaire foto APD, a chaidh a leasachadh gus obrachadh ann am modh geataichte no ruith saor, a’ lughdachadh gu mòr an duilgheadas iar-phuisle nach deach a thoirt gu buil roimhe. A bharrachd air an sin, tha èifeachdas lorg aig 1550 nm 10%, agus tha coltachd iar-phuisle air a lughdachadh gu nas lugha na 1%. Is e an dàrna fear mùchadh agus faighinn air ais luath a thoirt gu buil le bhith a’ cumail smachd air ìre bholtaids claonaidh. Leis nach eil e an urra ri smachd fios-air-ais cuisle maoim-sneachda, tha an ùine dàil airson mùchadh air a lughdachadh gu mòr agus tha èifeachdas lorg an lorgaire air a leasachadh. Mar eisimpleir, bidh LC Comandar et al a’ cleachdadh a’ mhodh geataichte. Chaidh lorgaire aon-foton geataichte stèidhichte air InGaAs/InPAPD ullachadh. Bha èifeachdas lorg aon-foton os cionn 55% aig 1550 nm, agus chaidh coltachd iar-phuisle de 7% a choileanadh. Air a’ bhunait seo, stèidhich Oilthigh Saidheans is Teicneòlais Shìona siostam liDAR a’ cleachdadh snàithleach ioma-mhodh ceangailte aig an aon àm ri lorgaire aon-foton lorgaire-foton InGaAs APD modh-saor. Tha an uidheamachd deuchainneach air a shealltainn ann am Figear (c) agus (d), agus tha lorg neòil ioma-fhilleadh le àirde 12 km air a choileanadh le rùn-ùine de 1 s agus rùn-fànais de 15 m.
Àm puist: 7 Cèitean 2024