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基于Geiger-mode APD的激光雷达性能分析 被引量：5
1
作者 方照勋 张华 +4 位作者 李海廷 路英宾 高剑波 陈德章 卿光弼 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1092-1097,共6页
针对基于盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)阵列的激光雷达,提出一种分析其探测性能的方法。以分析单个Gm-APD像元产生的初始光电子和暗计数噪声为基础,对Gm-APD像元的探测概率、虚警概率和漏警概率进行研究,并进一步提出一种多脉冲阈值... 针对基于盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)阵列的激光雷达,提出一种分析其探测性能的方法。以分析单个Gm-APD像元产生的初始光电子和暗计数噪声为基础,对Gm-APD像元的探测概率、虚警概率和漏警概率进行研究,并进一步提出一种多脉冲阈值探测法,并对其探测概率、虚警概率进行了研究和仿真。结果表明,对2～10 km外的目标,采用128×128像元面阵探测器,单脉冲能量小于200 mJ时,探测概率随脉冲能量提高而提高;单脉冲能量大于200 mJ时,探测概率保持不变;当采用多脉冲阈值探测、信号较弱时,探测概率总是随脉冲能量提高而提高,虚警概率总是随脉冲能量提高而降低。 展开更多
关键词 三维成像 激光雷达 盖革模式 雪崩光电二极管 探测概率 虚警概率
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32×32元硅盖革APD探测器的凝视型激光3维成像 被引量：1
2
作者 王江 王鸥 +5 位作者 陈蔚 袁利 柯尊贵 郝昕 孔繁林 姜鹏 《激光技术》 北大核心 2025年第3期463-468,共6页
为了实现对特定目标区域的高精度探测,采用了凝视型激光3维成像技术,基于自研32×32元硅盖革模式激光焦平面探测器,搭建了一套1064 nm激光3维成像实验系统。探测器组件采用带有温度采样与控制模块的斯特林制冷型封装技术,实现了在... 为了实现对特定目标区域的高精度探测,采用了凝视型激光3维成像技术,基于自研32×32元硅盖革模式激光焦平面探测器,搭建了一套1064 nm激光3维成像实验系统。探测器组件采用带有温度采样与控制模块的斯特林制冷型封装技术,实现了在深低温环境下的高控温精度、高稳定性运行;成像系统通过发射脉冲激光点阵照射目标区域,并利用上述探测器捕获激光回波信号;经距离门噪声过滤和3维点云数据预处理后,取得了200 m处目标的3维距离图像以及670 m处目标的2维强度图像。结果表明,该激光3维成像系统具有30 cm的距离分辨率,可精确展现目标的几何细节。该研究为硅盖革模式激光焦平面探测器凝视3维成像技术的实际工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 传感器技术 凝视型激光3维成像 雪崩光电二极管 盖革模式 硅
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一种改进的GM-APD阵列BER模型及其验证
3
作者 孙明伟 赵文嵩 +4 位作者 姜子健 高嵩 董鑫浓 刘旭 蔡官行 《光通信技术》 北大核心 2025年第5期40-44,共5页
为提高基于盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)阵列的无线光通信系统误码性能分析的准确性,提出一种融合计数率约束与多载流子单计数机制的改进型误码率(BER)模型,并基于二项分布推导出BER表达式。仿真与实验数据对比验证结果表明:改进的BE... 为提高基于盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)阵列的无线光通信系统误码性能分析的准确性,提出一种融合计数率约束与多载流子单计数机制的改进型误码率(BER)模型,并基于二项分布推导出BER表达式。仿真与实验数据对比验证结果表明:改进的BER模型在较高背景光条件下显著优于传统泊松模型,更贴近实际系统表现;当阵列规模大于20、背景噪声低于信号功率时,系统可在较低复杂度下实现10^(-3)量级BER,结合纠错编码可提升接收灵敏度5~8 dB。 展开更多
关键词 盖革模式雪崩光电二极管探测器 光子计数 无线光通信 误码率
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基于盖革雪崩光电二极管阵列的光子回波响应特性研究
4
作者 高鹏 刘灿 孟莉 《光学与光电技术》 2025年第4期62-68,共7页
单光子探测技术由于其较高的探测灵敏度、较远的探测距离正成为激光探测技术的发展趋势,引起国内外科研团队诸多关注。利用kHz高重频的脉冲激光器作为激光脉冲发射源、64×64的盖革模式雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode,APD)... 单光子探测技术由于其较高的探测灵敏度、较远的探测距离正成为激光探测技术的发展趋势,引起国内外科研团队诸多关注。利用kHz高重频的脉冲激光器作为激光脉冲发射源、64×64的盖革模式雪崩光电二极管(Avalanche Photon Diode,APD)阵列作为探测器,在白天环境条件下,进行近距离目标实验。通过对滤除噪声前后的光子回波响应直方图进行拟合,像素点[3028]滤除噪声后泊松拟合参数的标准差为1.16,正态拟合参数的标准差为0.22和0.16,期望值都为130.11。像素点[4035]也呈现出相同特性。结果表明正态分布拟合具有更高的精度,可为光子回波响应的仿真分析提供参考。 展开更多
关键词 单光子探测 高重频 脉冲激光 盖革模式 光子回波响应 泊松分布
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32×32 Si盖革模式激光焦平面探测器 被引量：4
5
作者 王江 王鸥 +5 位作者 刘向东 袁利 柯尊贵 郝昕 覃文治 杨赟秀 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期665-670,共6页
为了满足350 nm~1100 nm波长范围内远距离及微弱激光3维成像探测的需求,提出了一种规模为32×32的盖革模式硅激光焦平面阵列探测器,它主要由硅雪崩光电二极管阵列、读出电路芯片、微透镜阵列、半导体制冷器、引脚网格阵列壳体等元... 为了满足350 nm~1100 nm波长范围内远距离及微弱激光3维成像探测的需求,提出了一种规模为32×32的盖革模式硅激光焦平面阵列探测器,它主要由硅雪崩光电二极管阵列、读出电路芯片、微透镜阵列、半导体制冷器、引脚网格阵列壳体等元件组成。硅雪崩光电二极管焦平面阵列采用拉通型N^(+)-Π_(1)-P^(-)-Π_(2)-P^(+)结构,工作在盖革模式下,通过Si片背面抛磨减薄及盲孔刻蚀技术,实现了纤薄光敏区的加工;读出电路采用主动模式淬灭设计,使电路单元的死时间控制在50 ns以内,并利用一种带相移技术的时间数字转换电路优化方案,在满足时间分辨率不大于2 ns的同时,降低了读出电路芯片的功耗。结果表明,在反向过偏电压14 V、工作温度-40℃的条件下,该探测器在850 nm的目标波长可实现20.7%的平均光子探测效率与0.59 kHz的平均暗计数率,时间分辨率为1 ns,有效像元率优于97%。该研究为纤薄型背进光Si基激光焦平面探测器的研制提供了参考。 展开更多
关键词 传感器技术 雪崩焦平面探测器 盖革模式 硅 激光3维成像
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532nm硅基单光子雪崩管制备及其电压调控效应
6
作者 李喆 郝昕 +1 位作者 王江 邓世杰 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期17-23,共7页
硅基单光子雪崩管具备体积小、功耗低、暗计数低、可见光波段量子效率高、探测灵敏度达单光子量级等优势,在交通、医疗和军事等领域有重要应用前景.然而,平面结构硅基单光子雪崩管的暗计数率和可见光-近红外波段单光子探测率仍需提升,... 硅基单光子雪崩管具备体积小、功耗低、暗计数低、可见光波段量子效率高、探测灵敏度达单光子量级等优势,在交通、医疗和军事等领域有重要应用前景.然而,平面结构硅基单光子雪崩管的暗计数率和可见光-近红外波段单光子探测率仍需提升,掺杂工艺对器件电学特性影响仍较模糊.本文设计并制备了一款可见光-近红外波段具备单光子级探测能力的硅基盖革模式雪崩二极管,雪崩电压为38.1 V,在过偏2.4 V处暗计数率为200 Hz,且532 nm单光子探测效率达到10.56%、850 nm单光子探测效率为6.49%,并通过工艺参数调节实现器件击穿电压调控,调制范围覆盖30~40 V.该器件具备良好的工程应用前景,其光电性能调制效果能进一步应用于硅基盖革管的商业化制造. 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 单光子探测 盖革模式 硅 可见光 近红外
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单光子激光雷达技术研究现状及展望 被引量：1
7
作者 杨扬 王梓凝 +1 位作者 米庆改 武腾飞 《计测技术》 2024年第6期20-31,共12页
介绍了单光子激光雷达系统的探测原理,阐述了单光子激光雷达系统组成及核心器件特点,论述了单光子激光雷达技术具备的光子量级灵敏度、皮秒级时间精度等优势。从系统硬件改进和算法改进角度,分析了单光子激光雷达系统的优化方法。探讨... 介绍了单光子激光雷达系统的探测原理,阐述了单光子激光雷达系统组成及核心器件特点,论述了单光子激光雷达技术具备的光子量级灵敏度、皮秒级时间精度等优势。从系统硬件改进和算法改进角度,分析了单光子激光雷达系统的优化方法。探讨了单光子激光雷达技术在地基远距离目标成像、空天遥感以及复杂场景成像等领域中的应用情况,并对单光子激光雷达技术未来的发展方向进行展望,指出可通过拓展探测器响应波段、优化器件设计、应用新材料等手段,提高探测灵敏度、降低暗计数率、减少时间抖动、降低功耗;可利用更先进的算法实现深层信息挖掘,提高探测精度和实时性;可将单光子激光雷达技术与其他先进技术相结合,拓展应用范围。 展开更多
关键词 单光子探测 激光雷达 远距离成像 时间相关单光子计数 盖革模式雪崩二极管
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硅雪崩光电二极管单光子探测器 被引量：33
8
作者 梁创 aphy.iphy.ac.cn +2 位作者 廖静 梁冰 吴令安 《光子学报》 EI CAS CSCD 2000年第12期1142-1147,共6页
将硅雪崩光电二极管应用于盖革模式下 ,制作出高量子效率、低噪音、短死时间的单光子探测器 .设计并制作了雪崩抑制电路 ,获得探测器特性参量为无源抑制方式下死时间1 μs,有源抑制下 60～ 80 ns,输出脉冲宽度 1 5～ 2 0 ns.并详细检测... 将硅雪崩光电二极管应用于盖革模式下 ,制作出高量子效率、低噪音、短死时间的单光子探测器 .设计并制作了雪崩抑制电路 ,获得探测器特性参量为无源抑制方式下死时间1 μs,有源抑制下 60～ 80 ns,输出脉冲宽度 1 5～ 2 0 ns.并详细检测了探测器直到液氮温度下的特性 . 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 单光子探测器 APD
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InGaAs/InP盖革模式雪崩焦平面阵列的研制 被引量：14
9
作者 张秀川 蒋利群 +5 位作者 高新江 陈伟 奚水清 姚科明 兰逸君 卢杰 《半导体光电》 CAS 北大核心 2015年第3期356-360,391,共6页
设计制作了一种由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与时间计数型CMOS读出电路组成的8×8阵列规格盖革模式雪崩焦平面阵列(GM APD FPA)。雪崩光电二极管采用SAGCM结构,在盖革模式下工作具有单光子探测灵敏度;时间计数型CMOS读出电路在... 设计制作了一种由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与时间计数型CMOS读出电路组成的8×8阵列规格盖革模式雪崩焦平面阵列(GM APD FPA)。雪崩光电二极管采用SAGCM结构,在盖革模式下工作具有单光子探测灵敏度;时间计数型CMOS读出电路在每个单元获取光子飞行时间,实现纳秒级的时间分辨率,并完成雪崩淬灭功能。测试结果表明,倒装混合集成的GM APD FPA器件暗计数率(DCR)均值为32.5kHz,单光子探测效率(PDE)均值为19.5%,单元时间抖动为465ps,实现了光脉冲时间信息的探测,验证了盖革模式雪崩焦平面阵列技术及其在三维成像中应用的可行性。 展开更多
关键词 三维成像 单光子 盖革模式 焦平面阵列
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基于4元APD阵列的激光测距技术研究 被引量：10
10
作者 寇松峰 陈钱 +1 位作者 顾国华 季尔优 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期537-540,共4页
提出了一种基于盖革模式(Geigermode)下雪崩二极管(APD)阵列作为接收器件的激光测距新技术。盖革模式下的APD阵列具有单光子探测能力,能够对微弱的激光回波信号实现探测,并能够实现高精度的起始点判别,从而准确地确定激光飞行时间,最终... 提出了一种基于盖革模式(Geigermode)下雪崩二极管(APD)阵列作为接收器件的激光测距新技术。盖革模式下的APD阵列具有单光子探测能力,能够对微弱的激光回波信号实现探测,并能够实现高精度的起始点判别,从而准确地确定激光飞行时间,最终计算出目标距离。实验结果证明相比传统的测距技术,新的测距技术可以实现低激光发射功率下的高精度,远距离测距,为激光测距技术的发展提供了一条新思路。 展开更多
关键词 激光技术 APD阵列 盖革模式 光子探测 激光测距
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GaN基雪崩光电二极管及其研究进展 被引量：5
11
作者 刘福浩 许金通 +2 位作者 王玲 王荣阳 李向阳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1215-1221,共7页
越来越多的民用与军事对高灵敏度紫外探测的需求促进了GaN基雪崩光电二极管（APD）的快速发展。雪崩光电二极管工作在高反偏电压状态，器件内部载流子在高场下发生碰撞离化，从而使探测信号产生增益。首先对GaN基雪崩光电二极管的研究... 越来越多的民用与军事对高灵敏度紫外探测的需求促进了GaN基雪崩光电二极管（APD）的快速发展。雪崩光电二极管工作在高反偏电压状态，器件内部载流子在高场下发生碰撞离化，从而使探测信号产生增益。首先对GaN基雪崩光电二极管的研究进展进行了回顾，然后重点报道了器件的增益最大可达3＆#215;105，介绍了本征层厚度与器件暗电流的关系，简单介绍了正在组建的基于相敏探测的交流增益测试系统，并研究了过剩噪声与调制频率之间的关系，发现在低频波段（30~2 kHz），过剩噪声呈现1/f噪声特性。最后，对盖革模式的雪崩光电二极管的研究进展及应用前景进行了简单介绍。 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 增益 暗电流 噪声 盖革模式
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大气背景下盖革模式APD激光雷达探测性能计算 被引量：6
12
作者 苏必达 王景峰 +3 位作者 马雪松 张海洋 华昊 杨苏辉 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期180-183,共4页
盖革模式工作的雪崩光电二极管,以其灵敏度高著称,广泛应用于天文观测、粒子物理学、激光雷达以及通信领域.但是由于雪崩光电二极管易受到噪音的影响,特别是在背景光较亮的白天,背景噪音对探测有很大影响.本文针对白天大气背景噪音的情... 盖革模式工作的雪崩光电二极管,以其灵敏度高著称,广泛应用于天文观测、粒子物理学、激光雷达以及通信领域.但是由于雪崩光电二极管易受到噪音的影响,特别是在背景光较亮的白天,背景噪音对探测有很大影响.本文针对白天大气背景噪音的情况,建立了盖革模式雪崩光电二极管的探测统计模型,通过设定不同探测器阈值和噪音值进行仿真计算,分析了探测阈值与噪音对虚警率的影响,给出了提高最远探测距离的途经与方法.通过限制滤光片带宽、减小探测器开启时间等方法可以将背景噪音光子数减小到2,在900km处的探测成功率为96.6%.对雷达散射截面为1m2的非合作目标,探测成功率为70%. 展开更多
关键词 光电子 激光雷达 概率统计 探测器 盖革模式APD 探测能力 非合作目标
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基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像 被引量：20
13
作者 何伟基 司马博羽 +2 位作者 程耀进 成伟 陈钱 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2012年第8期1831-1837,共7页
考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-... 考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-APD光子流响应模型,利用马尔科夫更新过程分析了光子探测盲区对GM-APD瞬态响应的影响,得到了GM-APD输出的数字脉冲频率与光子流密度之间的关联表达式。搭建了二维扫描成像实验验证装置,通过实验得到了不同密度光子流条件下的光子计数图像。采用标准化互信息量分析得到,在光子流密度为3.0×104count/s的条件下,该实验装置仍然可以实现可视成像;当光子流密度达到2.7×105 count/s时,标准化互信息量大于0.5;实现了在低光子流密度时采用光子计数方式对目标物体的有效成像。 展开更多
关键词 单光子雪崩二极管 光子计数成像 马尔科夫更新 标准互信息量
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近红外单光子读取电路 被引量：5
14
作者 黄振 蒋远大 +3 位作者 孙志斌 郑福 王超 翟光杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期464-468,共5页
近红外单光子读取电路读取盖革模式下的雪崩光电二极管雪崩信号。采用两个ps级的可编程ECL延时芯片,获得可调的门控脉冲,控制雪崩光电二极管(APD)死时间和淬灭雪崩信号,同时减少后脉冲的影响。详细介绍了门控脉冲产生模块、死时间控制... 近红外单光子读取电路读取盖革模式下的雪崩光电二极管雪崩信号。采用两个ps级的可编程ECL延时芯片,获得可调的门控脉冲,控制雪崩光电二极管(APD)死时间和淬灭雪崩信号,同时减少后脉冲的影响。详细介绍了门控脉冲产生模块、死时间控制模块以及雪崩信号提取电路。主要采用延迟鉴别、边沿锁存的方法提取雪崩光电二极管雪崩信号。在整个实验过程中,雪崩光电二极管工作温度为-55℃,脉冲宽度10ns,门控频率1MHz和10MHz,激光器激光波长1550nm,单光子探测器是PGA-400InGaAs雪崩光电二极管。 展开更多
关键词 近红外 读取电路 铟镓砷雪崩光电二极管 盖革模式
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盖革模式APD阵列激光雷达的三维成像仿真 被引量：12
15
作者 吴丽娟 李丽 任熙明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2180-2186,共7页
基于盖革模式APD阵列激光雷达是一种非扫描三维成像激光雷达,为研究系统的三维成像效果,对该系统的三维图像进行仿真。首先应用光线追踪法构建三维场景;并对APD像元的探测概率和累积概率进行仿真,在此基础上给出对探测距离仿真的方法,... 基于盖革模式APD阵列激光雷达是一种非扫描三维成像激光雷达,为研究系统的三维成像效果,对该系统的三维图像进行仿真。首先应用光线追踪法构建三维场景;并对APD像元的探测概率和累积概率进行仿真,在此基础上给出对探测距离仿真的方法,得到激光雷达探测的距离像;最后通过坐标变换将距离像转化为三维图像,实现了三维场景重建。仿真结果表明,该方法能较好地仿真出激光雷达获得的场景三维图像,并可以为APD阵列激光雷达的研究提供仿真试验数据。 展开更多
关键词 激光雷达 APD阵列 盖革模式 三维成像仿真
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基于盖革模式APD的光子计数激光雷达探测距离研究 被引量：5
16
作者 罗韩君 詹杰 +1 位作者 丰元 张禹涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第12期80-88,共9页
最大探测距离是表征光子雷达性能的重要参数,本文利用盖革模式雪崩光电二极管阵列对直接探测脉冲光子雷达的最大探测距离进行了研究。从激光雷达方程出发,根据盖革模式雪崩光电二极管阵列探测像元中回波激发初始电子数的泊松统计模型和... 最大探测距离是表征光子雷达性能的重要参数,本文利用盖革模式雪崩光电二极管阵列对直接探测脉冲光子雷达的最大探测距离进行了研究。从激光雷达方程出发,根据盖革模式雪崩光电二极管阵列探测像元中回波激发初始电子数的泊松统计模型和系统最小可接受探测概率条件,建立了光子雷达的最大探测距离理论模型。利用光子雷达系统设计参数,研究了对最大探测距离产生影响的五个主要因素。研究结果表明发射激光脉冲能量越高,噪声越小,回波位置在距离门中越靠前,大气传输系数越大,目标反射率越高,获得的最大探测距离越大;使用脉宽为5 ns,脉冲能量为50μJ的激光脉冲,最小可接受探测概率为0.9时,可获得大于1 km的最大探测距离;同时,选择合适的系统最小可接受探测概率对系统探测性能的改善十分重要。 展开更多
关键词 激光雷达方程 盖革模式 阵列 最大探测距离
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红外InGaAs/InP单光子探测器暗计数的研究 被引量：4
17
作者 李水峰 熊予莹 +1 位作者 李日豪 廖常俊 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2007年第2期141-145,共5页
在开发探测器灵敏度极限实现单光子探测时,暗计数是影响探测效率的主要原因。本文分析了在红外波段采用InGaAs/InP雪崩光电二极管工作于雪崩击穿电压之上(盖革模式),进行单光子探测时暗计数的三个主要来源,指出隧穿效应对暗计数的贡献... 在开发探测器灵敏度极限实现单光子探测时,暗计数是影响探测效率的主要原因。本文分析了在红外波段采用InGaAs/InP雪崩光电二极管工作于雪崩击穿电压之上(盖革模式),进行单光子探测时暗计数的三个主要来源,指出隧穿效应对暗计数的贡献是很小的,并且针对热噪声和后脉冲分析了减小暗计数的有效方法。 展开更多
关键词 雪崩光电二极管 暗计数 后脉冲 盖革模式
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基于InGaAs盖革模式APD探测器的主动淬灭电路设计 被引量：3
18
作者 杨赟秀 袁菲 +5 位作者 路小龙 景立 邓世杰 呙长冬 宋海智 张伟 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第5期329-334,共6页
盖革模式(GM)雪崩光电二极管(APD)探测器具有单光子级探测灵敏度,可广泛用于三维成像和测量测绘等领域。针对InGaAs基GM-APD,提出一种用于自由模式探测的主动淬灭电路。该电路采用电容积分方式将雪崩电流转换为电压信号,利用反相器对其... 盖革模式(GM)雪崩光电二极管(APD)探测器具有单光子级探测灵敏度,可广泛用于三维成像和测量测绘等领域。针对InGaAs基GM-APD,提出一种用于自由模式探测的主动淬灭电路。该电路采用电容积分方式将雪崩电流转换为电压信号,利用反相器对其进行检测与提取,同时经淬灭支路将雪崩快速淬灭,一定延时后恢复支路使APD重新进入盖革状态;采用施密特触发器以增强淬灭支路的抗干扰能力,防止盖革恢复过程中导致淬灭控制信号的振荡;利用RC延迟电路实现探测器死时间可调。基于SMIC 0.18μm标准CMOS工艺对设计的主动淬灭电路进行了流片,电路芯片与GM-APD互连测试结果表明,该电路可实现对GM-APD的快速淬灭与恢复,淬灭时间约为887 ps,恢复时间约为325 ps,最小死时间约为29.8 ns,满足多回波探测应用要求。 展开更多
关键词 INGAAS 盖革模式(GM) 雪崩光电二极管(APD) 光探测器 主动淬灭 单光子
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光子计数三维成像激光雷达的分析与实验 被引量：5
19
作者 郭颖 侯利冰 舒嵘 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1081-1084,共4页
对于直接探测三维成像激光雷达,采用光子计数探测器可以响应单光子水平的目标回波,从而大大提高探测效率。研究的光子计数三维成像激光雷达采用盖革模式雪崩光电二极管(APD)作为探测器。首先分析了回波光子探测模型,并根据此模型讨论了... 对于直接探测三维成像激光雷达,采用光子计数探测器可以响应单光子水平的目标回波,从而大大提高探测效率。研究的光子计数三维成像激光雷达采用盖革模式雪崩光电二极管(APD)作为探测器。首先分析了回波光子探测模型,并根据此模型讨论了激光雷达探测概率和测距模式。在理论分析的基础上,设计了一套光子计数三维成像激光雷达系统,对一些选定目标进行了测距和三维成像实验,并对实验结果进行了分析。 展开更多
关键词 光子计数 盖革模式 三维成像 激光雷达
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基于盖革模式APD的啁啾调幅激光雷达分析 被引量：3
20
作者 方照勋 张华 +5 位作者 刘鹏鹏 李海廷 路英宾 高剑波 陈德章 卿光弼 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期620-625,共6页
针对基于Gm-APD的光子计数啁啾调幅雷达,介绍了FM-CW测距原理和光子计数啁啾调幅原理。以分析单个Gm-APD像元产生的初级光电子和暗计数噪声为基础,对回波光信号的探测还原进行了研究和仿真,并对影响系统性能的关键参数进行了仿真评估。... 针对基于Gm-APD的光子计数啁啾调幅雷达,介绍了FM-CW测距原理和光子计数啁啾调幅原理。以分析单个Gm-APD像元产生的初级光电子和暗计数噪声为基础,对回波光信号的探测还原进行了研究和仿真,并对影响系统性能的关键参数进行了仿真评估。仿真结果表明,对于本文设计的系统,探测2 km远目标的最小发射功率为6.4 W;中频信号的幅度随Gm-APD整形脉冲的脉宽增加而增加,中频信号的信噪比则随Gm-APD整形脉冲的脉宽增加而减小。另外,系统还具有良好的调制失真抑制能力和多目标分辨能力。 展开更多
关键词 三维成像 激光雷达 盖革模式 光子计数 调频连续波 中频信号
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