InGaAs近红外激光雷达光电探测器研究进展

激光雷达是激光探测及测距系统的简称,它可以发射定位激光束,通过测定传感器、发射器与目标物体之间的传播距离来定位目标物体的位置,并呈现目标物体的三维结构信息。InGaAs是一种典型的Ⅲ-V族半导体材料,它在(0.35～1.42)eV范围内可调的禁带宽度使其在(0.9～1.7)μm波段具有广泛的应用,被认为是1 550 nm激光雷达探测器的理想材料。本文综述基于InGaAs的激光雷达光电探测器的器件结构、光电特性及InGaAs焦平面光电探测器在激光雷达探测领域的研究进展。目前,基于InGaAs光电探测器的最大响应度达0.57 A/W,最低暗电流低于0.75 pA/μm²,焦平面阵列已经发展到1 280×1 024,像元间距15μm。InGaAs近红外激光雷达探测器的响应波段位于1 550 nm,具有人眼安全、发射激光功率大、大气透过率高等优势,探测距离可达150 m,大视野120°×25°,在高阶辅助驾驶、无人驾驶、服务机器人等领域具有较大的应用潜力。     

光电火灾探测器综述

我国当前的火灾形势十分严峻,火灾早期探测对于火灾扑救及火场人员逃生都十分重要。随着经济的迅速发展,当前建筑空间结构及布局呈现多样化,文章介绍了各种光电火灾探测技术的探测原理,并对不同类型光电火灾探测技术在不同建筑空间形势下的适用性进行了综合讨论和分析。     

光电探测器响应时间的测试

光电探测器是光电系统的核心组成部分,其性能直接影响着光电系统的性能.该文通过用探测器的脉冲响应特性测量响应时间,利用探测器的幅频特性确定其响应时间.该文分析了光电探测器的响应度不仅与信号光的波长有关,而且与信号光的调制频率有关,在提出测量探测器响应时间的方法的同时分析了误差的产生原因和解决办法.     

光电探测器的噪声分析

探讨了光电探测器噪声,从统计物理的角度解释了热噪声对光电探测器的探测能力的影响。     

一种新型红外探测器的介绍——量子点红外探测器

本文简单介绍了半导体量子点材料的基本性质及相应的红外探测器的工作原理,并举例讨论了几种典型的量子点红外探测器的结构。最后,对量子点红外探测器的主要优点进行了总结。     

640X512InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640?512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3mV。     

640×512 InGaAs探测器低噪声采集系统设计

针对640×512 InGaAs探测器工作原理和输出信号特点,从低噪声角度出发,设计了由探测器驱动电路、信号缓冲电路、单端转差分电路、差分放大电路、模数转换电路、FPGA时序控制电路构成的InGaAs探测器低噪声采集系统。着重解决了在满足驱动的条件下降低系统噪声,对提供精密偏置电压、温控电路和输出信号处理过程给出了详细的设计思想和实现方法。试验结果表明,系统工作正常并获得了良好的噪声特性,整个采集系统暗电平等效均方根(RMS)噪声低于0.3 mV。     

主动式红外探测器的设计

利用红外光调制成脉动光的原理，并辅助以适当的光学透镜装置，实现了用小功率发光器件制成的红外探测器，可以达到１００ｍ以上的较远距离     

红外探测器的读出电路设计

为减少电路功耗和噪声,基于0.35μm n-well CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)工艺,设计了320×240焦平面探测阵列的读出电路。该电路给出了一种新型单级电容跨导放大器,采样保持电路为相关双采样电路。电容跨导放大器采用稳定的偏置电路。该电路每帧图像的输出时间为10 ms,输出图像为100帧/s。     

高频光电探测器的信号处理电路设计

利用光学进行精密测试已经成为现代测试技术领域中的主要方法之一。20世纪七十年代以来国内外主要发展以激光为中心的精密测试技术,特别是激光与计算机结合的近代光学测试技术。本设计的光电探测器主要用于以激光为照射源的增量式光栅测量系统信号接收,目的是将高频光信号转换为电信号再送入数据采集卡中进行后续处理。该电路主要包括信号的放大、去噪、加减运算等处理,同时提出了一些设计过程中需要注意的问题。     

基于 DSP的光电探测器数据采集

文章介绍了以DSP芯片TMS320F2812为核心开发的光谱仪数据采集和控制硬件系统,在DSP开发环境Code Composer Studio v3.3下编程实现对滨淞公司NMOs线阵探测器的驱动、数据采集和其它辅助控制.由于该型号的DSP芯片具有高效率的硬件和指令集、丰富的外设配置、灵活的中断设置以及良好的稳定性,系统在光谱仪数据获取中具有良好的应用前景.     

PIN、NBP及NBN型InAsSb中波红外探测器光电性能研究

系统探索了GaSb(001)衬底上InAsSb体材料的分子束外延生长和PIN型、NBP型及NBN型InAsSb单元单色红外探测器的制备工艺,并对其光学、电学等相关物理特性进行了研究对比.PIN型InAsSb单元探测器的R0A为224Ω·cm2(100K),77K下峰值探测率为3.6×1010cmHz1/2/W.NBN型和NBP型InAsSb单元探测器的R0A都达到了105Ω·cm2(100K)的量级,但NBN型比NBP型的R0A值更大,暗电流密度更低,77K下峰值探测率分别为8.5×101 2cmHz1/2/W和2.4×108cmHz1/2/W.最后制备完成了50%截止波长为3.8μm(PIN型)、3.4μm(NBP型)、2.6μm(NBN型)的InAsSb单元探测器.     

高温超导薄膜红外探测器研究

文章系统阐述了高Tcbolometer的工作原理及性能优势;简要介绍了采用负胶光刻和湿法(化学)刻蚀技术在5×10mm2GdBa2Cu3O7-x薄膜上制备2×2阵列高Tcbolometer器件的工艺过程;并对此工艺优劣性进行了分析。     

红外及远红外激光探测器

本介绍了近年来红外及远红外技术中探测器材和探测器体系结构的一些新发展，并介绍了HgCdTe探测器，非本征光电导体，多量子阱红外探测器，高温超导红外探测器和肖特基势垒混频器五种新的探测器及探测机理。     

双探头人体红外探测器

本文介绍一种由双热红外传感器组成的新颖电路，改进了现在单只热释电人体红外传感器接收技术，解决了环境温度及红外辐射对其性能的严重影响，使被动式热释电红外探测器的可靠性进一步提高。     

用硅光电探测器研制光度计

在固体测光元件中,硅光电池比硒光电池和硫化镉光敏电阻有很多优点:线性范围宽,响应快,无光电疲劳现象,长期稳定性好。硅光电二极管测光的下限可达10~(-3)—10~(-4)L_x,线性范围10~8,响应时间短至微秒量级。硫化镉光敏电阻的相应指标比它存在百倍以上的差距,硒光电池的性能更差。在光探测应用的各个领域,硅光电器件的应用都在推广,近来,用硅光电器件作探测器的照度计、亮度计在国外已相继出现,这类仪器的优越性能几乎是众所公认的了。     

子带间红外线光电探测器

本书是新加坡世界科技出版公司出版的《电子学与系统专题》丛书的第27卷。红外线辐射覆盖了从1～1000微米波长范围的电磁辐射。为了检测红外线辐射，通常将它转换成电信号。红外线检测器的历史是从19世纪开始的，那是在1800赫歇尔发现红外线辐射之后。红外线技术对于军事、科学和商业的应用都是非常重要的。根据工作原理，     

二维钙钛矿窄带光电探测器

识别光信号的波长在生物医学传感、机器视觉及图像处理等方向都有极大的应用价值。传统的方式是由光学滤波片或光谱仪对宽带光谱进行滤波或分光,再结合宽带光电探测器件检测,从而实现对波长的鉴别。但这种实现方式的成本高、系统体积大。为了解决这一问题,文中提出一种基于二维钙钛矿材料的窄带光电探测器,它无需任何额外光学元件,也能够实现对光波长的鉴别功能。该探测器的光谱响应峰在552nm处,其峰值半高宽仅为22 nm,峰值的响应度达到0.55A/W,对应的外量子效率为124%。探测器的比探测率高达3.5×10~(11) Jones,暗电流低至10~(-13)A,开光比为10~3。这种高性能的窄带探测可归因于材料内存在的自陷态激子的辅助吸收作用及各向异性的电导率对于窄带电荷收集的促进作用。     

SMA同轴封装高速光电探测器

采用自制ＳＭＡ同轴管壳和普通ＴＯ－１８管过对同型同批的ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电探测器芯片进行了封装并用自建测试系统对其Ｃ－Ｖ特性进行了测试比较，结果表明：与普通ＴＯ－１８管壳封装相比，ＳＭＡ同轴管壳封装器件电容减少～０．４ｐＦ，上升时间ｔｒ由８５ｐｓ减至２５ｐｓ以下，半高全宽ＦＷＨＭ由２１０ｐｓ减至８５ｐｓ，等效－３ｄＢ带宽增至６ＧＨｚ以上，瞬态特性显著改善。     

长波红外探测器的辐射定标

辐射定标是实现红外测温技术的基础。针对复杂环境下,大范围高温区域的测量任务,建立辐射定标数学模型。首先,采用长波红外热像仪和高温黑体炉进行定标实验,分析探测器响应灰度值与黑体辐射的关系。然后,考虑到探测器在测温过程中有可能进入饱和状态,进一步分析探测器响应灰度值与积分时间的关系。提出综合考虑黑体辐射和积分时间的定标计算方法;并给出了热像仪的理论测温范围的推导过程。最后,通过辐射定标数据的温度反演验证该方法的准确性,获取可参考的理论测温范围。实验结果证明该方法满足应用需求,不仅能够快速、有效地得到定标数据,而且对实际的应用具有一定的指导作用。