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HgCdTe APD 探测器的高速、低光子数和大动态范围光电检测开发
HgCdTe 雪崩光电二极管 (APD) 由 CEA/Leti 开发，用于实现需要检测每个空间和/或时间箱中少量光子所含信息的应用，例如 LiDAR 和自由空间光通信。此类探测器的要求与应用密切相关，这就是为什么 HgCdTe APD 技术和用于提取检测到的光电流的近距离电子设备都需要针对每种应用进行优化的原因。本通讯报告了在 H2020 项目 HOLDON 范围内制造的高动态范围 LiDAR 应用探测器和与 Mynaric Lasercom AG 合作制造的高数据速率 FSO 的开发结果。对于 FSO 应用，我们已测量了直径为 10 µm 的 APD 在单位增益下的 10 GHz 带宽。在更高的 APD 增益和直径下，BW 目前分别受载流子传输和小面积和大面积 APD 中的电阻电容积限制。对于 LiDAR，我们开发了由并联二极管阵列组成的 APD，其直径高达 200 µm，雪崩增益大，M>100，将与专用 CMOS 放大器混合使用。该电路旨在实现光子散粒噪声限制的线性检测，信号动态范围为 6 个数量级，观察时间范围从 ns 到 µs。在单位 APD 增益下进行的首次表征表明，HOLDON 探测器将满足灵敏度和线性动态范围方面的大多数所需性能参数。