Ifihan, iru kika fotonuolùwádìí fọ́tò ìṣàn omi onílànà
Ìmọ̀ ẹ̀rọ kíkà fọ́tòn lè mú kí àmì fọ́tòn pọ̀ sí i láti borí ariwo kíkà àwọn ẹ̀rọ itanna, kí ó sì gba iye àwọn fọ́tòn tí olùwòran náà ṣe ní àkókò kan pàtó nípa lílo àwọn ànímọ́ àdánidá ti olùwòran náà ń mú àmì iná jáde lábẹ́ ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ tí kò lágbára, kí ó sì ṣírò ìwífún nípa ibi tí a wọ̀n gẹ́gẹ́ bí iye mítà fọ́tòn náà. Láti lè rí ìmọ́lẹ̀ tí kò lágbára gidigidi, a ti ṣe àyẹ̀wò ọ̀pọ̀lọpọ̀ oríṣiríṣi ohun èlò tí ó ní agbára ìwádìí fọ́tòn ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ orílẹ̀-èdè. Fọ́tòdíòdì onípele gíga kan (Olùwádìí fọ́tò APD) jẹ́ ẹ̀rọ kan tí ó ń lo ipa photoelectric inner láti ṣàwárí àwọn àmì ìmọ́lẹ̀. Ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ẹ̀rọ vacuum, àwọn ẹ̀rọ solid-state ní àwọn àǹfààní tí ó hàn gbangba nínú iyára ìdáhùn, iye òkùnkùn, agbára lílo, iwọn didun àti ìmọ̀lára pápá oofa, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti ṣe ìwádìí tí ó dá lórí ìmọ̀ ẹ̀rọ àwòrán photon APD solid-state.
Ẹ̀rọ APD photodetectorÓ ní Geiger mode (GM) àti linear mode (LM) àwọn ipò iṣẹ́ méjì, ìmọ̀ ẹ̀rọ ìṣàfihàn fọ́tòn APD lọ́wọ́lọ́wọ́ ń lo ẹ̀rọ Geiger mode APD. Àwọn ẹ̀rọ Geiger mode APD ní ìmọ̀lára gíga ní ìpele fọ́tòn kan ṣoṣo àti iyàrá ìdáhùn gíga ti mẹ́wàá àwọn nanoseconds láti gba ìṣedéédé àkókò gíga. Síbẹ̀síbẹ̀, Geiger mode APD ní àwọn ìṣòro bíi detective dead time, ìṣiṣẹ́ ìwádìí kékeré, optical crossword ńlá àti space resolve resolution, nítorí náà ó ṣòro láti mú kí ìtakora wà láàrín ga detection rate àti gain eke rate. Àwọn photon counters tí a gbé ka orí àwọn ẹ̀rọ HgCdTe APD tí kò ní ariwo púpọ̀ ń ṣiṣẹ́ ní linear mode, kò ní dead time àti crosstalk dependence, kò ní post-pulse tí ó ní í ṣe pẹ̀lú Geiger mode, kò nílò quench circuits, ní ultra-high dynamic range, greater and to change spectral response range, a sì le ṣe àtúnṣe rẹ̀ fúnrarẹ̀ fún ìṣiṣẹ́ ìwádìí àti gain rate. Ó ṣí aaye ohun elo tuntun ti aworan kika infrared photon, o jẹ itọsọna idagbasoke pataki ti awọn ẹrọ kika photon, o si ni awọn ireti ohun elo gbooro ni akiyesi astronomical, ibaraẹnisọrọ aaye ọfẹ, aworan ti nṣiṣe lọwọ ati palolo, ipasẹ fringe ati bẹbẹ lọ.
Ìlànà kíkà fọ́tòn nínú àwọn ẹ̀rọ HgCdTe APD
Àwọn ẹ̀rọ amúṣẹ́dánwò APD tí a gbé kalẹ̀ lórí àwọn ohun èlò HgCdTe lè bo onírúurú ìwọ̀n ìgbì, àti pé àwọn ìwọ̀n ionization ti àwọn elekitironi àti ihò yàtọ̀ síra gan-an (wo Àwòrán 1 (a)). Wọ́n ń fi ẹ̀rọ ìsọdipúpọ̀ onígbèsè kan hàn láàrín ìwọ̀n ìgbì tí a gé kúrò ti 1.3~11 µm. Kò sí ariwo púpọ̀ (ní ìfiwéra pẹ̀lú ìwọ̀n ariwo púpọ̀ FSi~2-3 ti àwọn ẹ̀rọ Si APD àti FIII-V~4-5 ti àwọn ẹ̀rọ ìdílé III-V (wo Àwòrán 1 (b)), kí ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo ti àwọn ẹ̀rọ náà má baà dínkù pẹ̀lú ìbísí ìdàgbàsókè, èyí tí ó jẹ́ infrared pípéẹ̀rọ amúṣẹ́dá fọ́tò ìṣàn omi.
ÀWÒRÁN 1 (a) Ìbáṣepọ̀ láàárín ìpíndọ́gba ìfàsẹ́yìn ionization ti ohun èlò mercury cadmium telluride àti èròjà x ti Cd; (b) Ìfiwéra ti ohun èlò ariwo tó pọ̀jù F ti àwọn ẹ̀rọ APD pẹ̀lú àwọn ètò ohun èlò tó yàtọ̀ síra
Ìmọ̀ ẹ̀rọ kíkà fọ́tòn jẹ́ ìmọ̀ ẹ̀rọ tuntun kan tí ó lè fa àwọn àmì ojú láti inú ariwo ooru jáde nípasẹ̀ ẹ̀rọ oní-nọ́ńbà nípa yíyanjú àwọn ìlù fọ́tònẹ́ẹ̀tì tí a ń ṣẹ̀dá láti inúolùwádìí fọ́tòLẹ́yìn gbígbà fọ́tòn kan ṣoṣo. Níwọ́n ìgbà tí àmì ìmọ́lẹ̀ kékeré ti tàn kálẹ̀ ní agbègbè àkókò, ìjáde àmì iná mànàmáná láti ọwọ́ olùwòran náà tún jẹ́ àdánidá àti aláìlábùkù. Gẹ́gẹ́ bí ìwà ìmọ́lẹ̀ aláìlera yìí, ìfúnpọ̀ pulse, ìyàsọ́tọ̀ pulse àti àwọn ọ̀nà ìkà oní-nọ́ńbà ni a sábà máa ń lò láti ṣàwárí ìmọ́lẹ̀ tí kò lágbára gidigidi. Ìmọ̀-ẹ̀rọ kíkà fọ́tòn òde òní ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní, bíi ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo gíga, ìyàsọ́tọ̀ gíga, ìṣedéédé ìwọ̀n gíga, ìdènà ìfàsẹ́yìn tí ó dára, ìdúróṣinṣin àkókò tí ó dára, ó sì lè mú dátà jáde sí kọ̀ǹpútà ní ìrísí àmì oní-nọ́ńbà fún ìṣàyẹ̀wò àti ìṣiṣẹ́ lẹ́yìn náà, èyí tí kò ṣeé fiwé pẹ̀lú àwọn ọ̀nà ìwádìí mìíràn. Lọ́wọ́lọ́wọ́, ètò kíkà fọ́tòn ti wọ́pọ̀ ní pápá ìwọ̀n ilé-iṣẹ́ àti wíwá ìmọ́lẹ̀ kékeré, gẹ́gẹ́ bí àwọn optics tí kì í ṣe linear, molecular biology, ultra-high resolution spectroscopy, astronomical photometry, ìwọ̀n ìbàjẹ́ afẹ́fẹ́, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ, èyí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú gbígbà àti wíwá àwọn àmì ìmọ́lẹ̀ tí kò lágbára. Ariwo tí a fi ń wo mercury cadmium telluride avalanche photodetector kò ní púpọ̀, bí èrè náà ṣe ń pọ̀ sí i, ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo kò ní jẹrà, kò sì sí ìdíwọ́ àkókò àti lẹ́yìn-ìlù tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ẹ̀rọ Geiger avalanche, èyí tí ó yẹ fún lílò nínú kíkà fọ́tòn, ó sì jẹ́ ìtọ́sọ́nà ìdàgbàsókè pàtàkì fún àwọn ẹ̀rọ kíkà fọ́tòn ní ọjọ́ iwájú.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Jan-14-2025