레이저 거리 측정 및 속도 거리 측정을 위한 광 검출기

현재 InGaAs APD에는 주로 수동 억제, 능동 억제, 그리고 게이트 검출의 세 가지 애벌랜치 억제 모드가 있습니다. 수동 억제는 애벌랜치 포토다이오드의 데드타임을 증가시키고 검출기의 최대 카운트율을 크게 감소시키는 반면, 능동 억제는 억제 회로가 너무 복잡하고 신호 캐스케이드가 방출되기 쉽기 때문에 너무 복잡합니다. 게이트 검출 모드는 현재 단일 광자 검출에 사용되고 있으며, 가장 널리 사용되는 모드입니다.

단일 광자 검출 기술은 시스템의 정확도와 검출 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 우주 레이저 통신 시스템에서 입사광장의 세기는 매우 약하여 거의 광자 수준에 도달합니다. 일반 광검출기로 검출된 신호는 이 시점에서 잡음에 의해 교란되거나 심지어 잠식될 수 있지만, 단일 광자 검출 기술은 이처럼 매우 약한 광 신호를 측정하는 데 사용됩니다. 게이트형 InGaAs 애벌랜치 광전 다이오드 기반 단일 광자 검출 기술은 낮은 펄스 후 확률, 작은 시간 지터, 그리고 높은 계수율이라는 특징을 가지고 있습니다.

레이저 거리 측정은 정밀하고 빠른 특성과 광전자 기술의 지속적인 발전으로 인해 산업 제어, 군사 원격 감지, 우주 광 통신과 같은 여러 분야에서 중요한 역할을 해왔습니다. 그중에서도 기존의 펄스 거리 측정 기술 외에도 광자 계수 시스템 기반 단일 광자 검출 기술과 같은 새로운 거리 측정 솔루션이 지속적으로 제안되고 있습니다. 이 기술은 단일 광자 신호의 검출 효율을 높이고 노이즈를 억제하여 시스템 거리 측정 정확도를 향상시킵니다. 단일 광자 거리 측정에서는 단일 광자 검출기의 시간 지터와 레이저 펄스 폭이 거리 측정 시스템의 정확도를 결정합니다. 최근 고출력 피코초 레이저가 빠르게 발전함에 따라 단일 광자 검출기의 시간 지터는 단일 광자 거리 측정 시스템의 분해능 정확도에 영향을 미치는 주요 문제가 되었습니다.