Fotodetektor pre laserové meranie vzdialenosti a rýchlosti

V súčasnosti existujú pre InGaAs APD hlavne tri režimy potlačenia lavín: pasívne potlačenie, aktívne potlačenie a hradlovaná detekcia. Pasívne potlačenie zvyšuje mŕtvy čas lavínových fotodiód a výrazne znižuje maximálnu rýchlosť počítania detektora, zatiaľ čo aktívne potlačenie je príliš komplikované, pretože obvod potlačenia je príliš zložitý a signálová kaskáda je náchylná na emisiu. Režim hradlovanej detekcie sa v súčasnosti používa pri detekcii jednotlivých fotónov. Je najpoužívanejší.

Technológia detekcie jednotlivých fotónov môže efektívne zlepšiť presnosť a účinnosť detekcie systému. V systéme vesmírnej laserovej komunikácie je intenzita dopadajúceho svetelného poľa veľmi slabá, takmer dosahuje úroveň fotónov. Signál detekovaný bežným fotodetektorom bude v tomto čase rušený alebo dokonca prehlušený šumom, zatiaľ čo technológia detekcie jednotlivých fotónov sa používa na meranie tohto extrémne slabého svetelného signálu. Technológia detekcie jednotlivých fotónov založená na hradlovaných lavínových fotodiódach InGaAs sa vyznačuje nízkou pravdepodobnosťou následného impulzu, malým časovým jitterom a vysokou frekvenciou počítania.

Laserové meranie vzdialenosti zohralo dôležitú úlohu v mnohých oblastiach, ako je priemyselné riadenie, vojenský diaľkový prieskum Zeme a vesmírna optická komunikácia, vďaka svojim presným a rýchlym vlastnostiam a neustálemu pokroku optoelektronickej technológie. Okrem tradičnej pulznej technológie merania vzdialenosti sa neustále navrhujú aj nové riešenia, ako napríklad technológia detekcie jednotlivých fotónov založená na systéme počítania fotónov, ktorá zlepšuje účinnosť detekcie signálu jedného fotónu a potláča šum, čím sa zlepšuje presnosť systému. Pri meraní vzdialenosti jedným fotónom určuje presnosť systému časové chvenie detektora jedného fotónu a šírka laserového impulzu. V posledných rokoch sa rýchlo rozvíjali vysokovýkonné pikosekundové lasery, takže časové chvenie detektorov jedného fotónu sa stalo hlavným problémom ovplyvňujúcim presnosť rozlíšenia systémov merania vzdialenosti jedným fotónom.