တစ်ခုတည်းသောဖိုတွန်InGaAs ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာ
LiDAR ၏ လျင်မြန်သော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊အလင်းထောက်လှမ်းအလိုအလျောက်မော်တော်ယာဉ်ခြေရာခံပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနည်းပညာအတွက်အသုံးပြုသည့်နည်းပညာနှင့် အပိုင်းအခြားနည်းပညာများသည် မြင့်မားသောလိုအပ်ချက်များပါရှိသည်၊ ရိုးရာအလင်းနည်းရှာဖွေရေးနည်းပညာတွင်အသုံးပြုသည့် detector ၏ sensitivity နှင့် time resolution တို့သည် အမှန်တကယ်လိုအပ်ချက်များနှင့်မကိုက်ညီပါ။ single photon သည် အလင်း၏ အသေးငယ်ဆုံး စွမ်းအင်ယူနစ်ဖြစ်ပြီး၊ single photon detection စွမ်းရည်ရှိသော detector သည် low light detection ၏ နောက်ဆုံး tool ဖြစ်သည်။ InGaAs နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါ။APD ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာInGaAs APD photodetector ကို အခြေခံထားသည့် single-photon detectors များသည် တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်း၊ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် ထိရောက်မှု ပိုမြင့်မားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ IN-GAAS APD photodetector single photon detectors များကို ပြည်တွင်းပြည်ပတွင် သုတေသနများ ဆက်တိုက်ပြုလုပ်ခဲ့သည်။
အီတလီနိုင်ငံ၊ မီလန်တက္ကသိုလ်မှ သုတေသီများသည် ဖိုတွန်တစ်လုံး၏ အသွင်အပြင်ကို အတုယူရန် နှစ်ဖက်မြင်မော်ဒယ်ကို ပထမဆုံးတီထွင်ခဲ့သည်။နှင်းမုန်တိုင်း ဓါတ်ပုံဖမ်းစက်1997 ခုနှစ်တွင်၊ တစ်ခုတည်းသော photon avalanche photodetector ၏ ယာယီဝိသေသလက္ခဏာများ၏ ကိန်းဂဏာန်းပုံတူခြင်းရလဒ်များကို ပေးခဲ့သည်။ ထို့နောက် 2006 ခုနှစ်တွင် သုတေသီများသည် planar geometric ကိုပြင်ဆင်ရန် MOCVD ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။InGaAs APD ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာsingle-photon detection efficiency ကို ရောင်ပြန်အလွှာကို လျှော့ချပြီး ကွဲပြားသော မျက်နှာပြင်ရှိ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို မြှင့်တင်ခြင်းဖြင့် single-photon detector ကို 10% တိုးမြှင့်ပေးသည်။ 2014 ခုနှစ်တွင်၊ သွပ်ပျံ့ပျံ့နှံ့မှု အခြေအနေများကို ပိုမိုတိုးတက်ကောင်းမွန်စေပြီး ဒေါင်လိုက်ဖွဲ့စည်းပုံကို ကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့်၊ single-photon detector သည် ပိုမိုမြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှုထိရောက်မှု 30% အထိရှိပြီး အချိန်ကိုက်တုန်လှုပ်မှု 87 ps ခန့်ကို ရရှိသည်။ 2016 ခုနှစ်တွင် SANZARO M et al. InGaAs APD photodetector single-photon detector သည် monolithic integrated resistor ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားပြီး၊ detector ကိုအခြေခံ၍ ကျစ်လစ်သော single-photon counting module ကိုဒီဇိုင်းထုတ်ကာ avalanche charge ကိုသိသိသာသာလျော့ချပေးသည့် hybrid quench method ကိုအဆိုပြုခဲ့ပြီး၊ ထို့ကြောင့် post-pulse နှင့် optical crosstalk ကိုလျှော့ချခြင်းဖြင့်၊ timing jitter ကို 70 ps သို့ လျှော့ချသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင် အခြားသော သုတေသနအဖွဲ့များသည် InGaAs APD ဆိုင်ရာ သုတေသနများကို ပြုလုပ်ခဲ့ကြသည်။ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာတစ်ခုတည်းသောဖိုတွန် detector ။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Princeton Lightwave သည် Planar ဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် InGaAs/InPAPD single photon detector ကို ဒီဇိုင်းဆွဲပြီး စီးပွားဖြစ်အသုံးပြုရန် ထည့်သွင်းထားသည်။ Shanghai Institute of Technical Physics သည် APD photodetector ၏ single-photon စွမ်းဆောင်ရည်ကို ဇင့်အနည်အနှစ်များကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် capacitive balanced gate pulse mode ကို အသုံးပြု၍ pulse frequency 1.5 MHz ရှိသော 3.6 × 10 ⁻⁴/ns pulse ဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ Joseph P et al ။ mesa ဖွဲ့စည်းပုံကို InGaAs APD photodetector တွင် ပိုကျယ်သော bandgap ရှိသော တစ်ခုတည်းသော photon detector ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ပြီး ထောက်လှမ်းမှုထိရောက်မှုမထိခိုက်စေဘဲ မှောင်မိုက်သောအရေအတွက်ကို စုပ်ယူနိုင်သော အလွှာပစ္စည်းအဖြစ် InGaAsP ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
InGaAs APD photodetector single photon detector ၏ လည်ပတ်မှုမုဒ်သည် အခမဲ့ လည်ပတ်မှုမုဒ်ဖြစ်သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ APD photodetector သည် နှင်းပြိုကျမှုဖြစ်ပွားပြီးနောက် အနားပတ်ဆားကစ်ကို မီးငြိမ်းရန် လိုအပ်ပြီး အချိန်အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ မီးငြိမ်းပြီးနောက် ပြန်လည်ရယူသည်။ quenching delay time ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချရန်အတွက်၊ ၎င်းကို အကြမ်းဖျင်း နှစ်မျိုးခွဲခြားထားသည်- တစ်မျိုးမှာ quenching ရရှိရန်အတွက် passive သို့မဟုတ် active quenching circuit ကိုအသုံးပြုခြင်း၊ R Thew သုံးသော active quenching circuit ကဲ့သို့သော active quenching circuit စသည်တို့ကို ပုံ (က)၊ ၊ (ခ) သည် အီလက်ထရွန်းနစ်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် တက်ကြွစွာမီးငြိမ်းသည့်ပတ်လမ်း၏ ရိုးရှင်းသောပုံစံဖြစ်ပြီး APD photodetector နှင့် ၎င်း၏ချိတ်ဆက်မှုကို တံခါးပိတ် သို့မဟုတ် လွတ်လွတ်လပ်လပ်လည်ပတ်နေသည့်မုဒ်တွင် လုပ်ဆောင်ရန် တီထွင်ထားပြီး၊ ယခင်က မသိရသေးသောသွေးခုန်နှုန်းပြဿနာကို သိသိသာသာလျှော့ချပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ 1550 nm တွင် detection efficiency သည် 10% ရှိပြီး post-pulse ဖြစ်နိုင်ခြေသည် 1% အောက်သာရှိသည်။ ဒုတိယအချက်မှာ ဘက်လိုက်ဗို့အားအဆင့်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် လျင်မြန်စွာ ငြိမ်းပြီး ပြန်လည်ကောင်းမွန်လာစေရန် ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် avalanche pulse ၏တုံ့ပြန်ချက်ထိန်းချုပ်မှုအပေါ်မမူတည်သောကြောင့်၊ quenching ၏နှောင့်နှေးမှုအချိန်ကိုသိသိသာသာလျှော့ချပြီး detector ၏ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကိုတိုးတက်စေသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ LC Comandar et al သည် gated mode ကိုအသုံးပြုသည်။ InGaAs/InPAPD ကိုအခြေခံ၍ တံခါးပေါက် single-photon detector ကို ပြင်ဆင်ထားပါသည်။ single-photon detection efficiency သည် 1550 nm တွင် 55% နှင့် post-pulse ဖြစ်နိုင်ခြေ 7% ကို ရရှိခဲ့သည်။ ဤအခြေခံဖြင့် တရုတ်နိုင်ငံ၏ သိပ္ပံနှင့်နည်းပညာတက္ကသိုလ်မှ အခမဲ့မုဒ် InGaAs APD photodetector single-photon detector နှင့် multi-mode fiber ကိုအသုံးပြု၍ liDAR စနစ်တစ်ခုကို တည်ထောင်ခဲ့ပါသည်။ စမ်းသပ်ကိရိယာအား ပုံ (ဂ) နှင့် (ဃ) တွင်ပြသထားပြီး အမြင့် 12 ကီလိုမီတာရှိသော အလွှာပေါင်းစုံရှိ တိမ်တိုက်များကို 1 စက္ကန့်နှင့် spatial resolution 15 မီတာဖြင့် သိရှိနိုင်သည်။
စာတိုက်အချိန်- မေလ-၀၇-၂၀၂၄