Máy dò quang dùng để đo khoảng cách bằng tia laser và đo tốc độ

Hiện nay, chủ yếu có ba chế độ triệt tuyết lở cho APD InGaAs: triệt thụ động, triệt chủ động và phát hiện có cổng. Triệt thụ động làm tăng thời gian chết của photodiode tuyết lở và làm giảm đáng kể tốc độ đếm tối đa của bộ dò, trong khi triệt chủ động quá phức tạp do mạch triệt quá phức tạp và tầng tín hiệu dễ bị phát xạ. Chế độ phát hiện có cổng hiện đang được sử dụng trong phát hiện photon đơn. Đây là chế độ được sử dụng rộng rãi nhất.

Công nghệ phát hiện photon đơn có thể cải thiện hiệu quả độ chính xác và hiệu suất phát hiện của hệ thống. Trong hệ thống thông tin laser không gian, cường độ trường ánh sáng tới rất yếu, gần như đạt đến mức photon. Tín hiệu được phát hiện bởi bộ tách sóng quang thông thường sẽ bị nhiễu hoặc thậm chí bị nhấn chìm bởi nhiễu tại thời điểm này, trong khi công nghệ phát hiện photon đơn được sử dụng để đo tín hiệu ánh sáng cực kỳ yếu này. Công nghệ phát hiện photon đơn dựa trên diode quang thác InGaAs có cổng có đặc điểm là xác suất xung sau thấp, độ dao động thời gian nhỏ và tốc độ đếm cao.

Đo khoảng cách bằng laser đã đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như điều khiển công nghiệp, cảm biến từ xa quân sự và truyền thông quang học không gian do các đặc tính chính xác và nhanh chóng của nó, và với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ quang điện tử. Trong số đó, ngoài công nghệ đo khoảng cách xung truyền thống, một số giải pháp đo khoảng cách mới liên tục được đề xuất, chẳng hạn như công nghệ phát hiện photon đơn dựa trên hệ thống đếm photon, giúp cải thiện hiệu quả phát hiện tín hiệu photon đơn và khử nhiễu để cải thiện độ chính xác của hệ thống đo khoảng cách. Trong đo khoảng cách bằng photon đơn, độ rung thời gian của bộ dò photon đơn và độ rộng xung laser quyết định độ chính xác của hệ thống đo khoảng cách. Trong những năm gần đây, laser pico giây công suất cao đã phát triển nhanh chóng, do đó độ rung thời gian của bộ dò photon đơn đã trở thành một vấn đề lớn ảnh hưởng đến độ chính xác phân giải của các hệ thống đo khoảng cách bằng photon đơn.