レーザー測距および速度測距用光検出器

現在、InGaAs APDには主に3つのアバランシェ抑制モードがあります。パッシブ抑制、アクティブ抑制、ゲート検出です。パッシブ抑制はアバランシェフォトダイオードのデッドタイムを増加させ、検出器の最大カウントレートを大幅に低下させます。一方、アクティブ抑制は抑制回路が複雑になりすぎて信号カスケードが放出されやすいため、非常に複雑です。ゲート検出モードは現在、単一光子検出で使用されており、最も広く使用されています。

単一光子検出技術は、システムの精度と検出効率を効果的に向上させることができます。宇宙レーザー通信システムでは、入射光場の強度は非常に弱く、ほぼ光子レベルに達します。この時、一般的な光検出器で検出された信号はノイズに妨害され、場合によっては埋もれてしまいます。一方、単一光子検出技術は、この極めて微弱な光信号を測定するために使用されます。ゲート制御InGaAsアバランシェフォトダイオードに基づく単一光子検出技術は、アフターパルス確率が低く、時間ジッタが小さく、カウントレートが高いという特徴を備えています。

レーザー測距は、その高精度かつ高速な特性と光電子技術の継続的な進歩により、産業用制御、軍事用リモートセンシング、宇宙光通信など多くの分野で重要な役割を果たしてきました。その中でも、従来のパルス測距技術に加えて、光子計数システムに基づく単一光子検出技術など、いくつかの新しい測距ソリューションが絶えず提案されています。この技術は、単一光子信号の検出効率を向上させ、ノイズを抑制してシステムの測距精度を向上させます。単一光子測距では、単一光子検出器の時間ジッタとレーザーパルス幅が測距システムの精度を決定します。近年、高出力ピコ秒レーザーが急速に発展したため、単一光子検出器の時間ジッタは、単一光子測距システムの分解能精度に影響を与える大きな問題となっています。