आरओएफ एसआई फोटॉन डिटेक्टर, हिमस्खलन फोटोडायोड, फ्री रनिंग सिंगल फोटॉन डिटेक्टर

आवेदन

सिलिकॉन फ्री-रनिंग सिंगल-फोटॉन डिटेक्टरों की R-QCD300 श्रृंखला के अनुप्रयोग क्षेत्रों में शामिल हैं: सिंगल-फोटॉन लिडार, फ्लोरेसेंस लाइफटाइम डिटेक्शन, सिंगल-फोटॉन इमेजिंग, क्वांटम संचार, क्वांटम ऑप्टिक्स, ऑप्टिकल टाइम-डोमेन रिफ्लेक्शन आदि। विशिष्ट अनुप्रयोगों को निम्नलिखित चित्र में दर्शाया गया है।

चित्र 1 उत्पाद के विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों का योजनाबद्ध आरेख

सिंगल-फोटॉन लिडार और सिंगल-फोटॉन इमेजिंग जैसे अनुप्रयोगों में, लेजर से लक्ष्य की ओर एक स्पंदित लेजर किरण उत्सर्जित की जाती है। सिग्नल फोटॉन हवा में मौजूद अणुओं या कठोर लक्ष्यों से टकराने पर बिखरते या परावर्तित होते हैं। लेजर उत्सर्जन बिंदु पर एकत्रित होने के बाद, बिखरे हुए या विसरित परावर्तित प्रतिध्वनि फोटॉन संकेतों को एकत्र किया जाता है। इन संकेतों का पता सिंगल-फोटॉन डिटेक्टरों द्वारा लगाया जाता है, और फोटॉन उड़ान समय प्राप्त करने के लिए समय डिजिटल कन्वर्टर का उपयोग करके लेजर उत्सर्जन संकेतों के साथ इन पहचान संकेतों का विश्लेषण किया जाता है। अंत में, प्रकाश की गति का उपयोग करके लक्ष्य वस्तु की दूरी की गणना की जाती है। वायुमंडलीय लिडार अनुप्रयोगों में, वायुमंडल से वापस बिखरी हुई लेजर किरण का पता लगाकर वायुमंडल की भौतिक जानकारी प्राप्त की जाती है। त्रि-आयामी इमेजिंग लिडार अनुप्रयोगों में, स्कैनिंग के माध्यम से प्रत्येक पिक्सेल की दूरी की जानकारी प्राप्त की जाती है, और फिर इमेजिंग एल्गोरिदम का उपयोग करके पता लगाए गए लक्ष्य की त्रि-आयामी छवि का सटीक पुनर्निर्माण किया जाता है। लिडार द्वारा प्राप्त प्रतिध्वनि संकेत की शक्ति और पता लगाने की दूरी के बीच व्युत्क्रम वर्ग संबंध के कारण, पता लगाने की दूरी बढ़ने पर, संकेत की शक्ति तेजी से कमजोर हो जाती है। इसके अलावा, लेजर के अपने पूरे सफर के दौरान वायुमंडल द्वारा बिखरने और अवशोषित होने के कारण, सिग्नल की तीव्रता और भी कम हो जाती है। पारंपरिक फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्टरों की तुलना में, सिंगल-फोटॉन डिटेक्टरों की संवेदनशीलता अधिक होती है और वे व्यक्तिगत फोटॉन संकेतों पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जिससे लंबी दूरी तक पता लगाना संभव हो पाता है और लेजर उत्सर्जन शक्ति पर निर्भरता कम हो जाती है।