[ad_1]
Phlux Technology, una empresa derivada de la Universidad de Sheffield, ha anunciado su primer producto: la serie Noiseless InGaAs APD de fotodiodos de avalancha (APD) de alta sensibilidad y bajo ruido. Las generaciones actuales de fotodiodos tienen limitaciones de ruido y sensibilidad, particularmente en aplicaciones de largo alcance como LiDAR. Phlux afirma que su nueva gama APD podría permitir nuevas mejoras de rendimiento para futuras generaciones de estos sistemas de sensores. La empresa afirma que la línea de productos es 12 veces más sensible que los APD tradicionales.
Los nuevos fotodiodos de avalancha permiten a los desarrolladores mejorar la sensibilidad de los sistemas de detección de infrarrojos, aumentando el alcance y la precisión de muchos sensores.
Este artículo analiza más de cerca a los tres miembros iniciales de la serie Noiseless InGaAs y presenta a los lectores los aspectos más destacados de sus métricas de rendimiento. También discutiremos aplicaciones específicas para ilustrar cómo una mejor sensibilidad y rendimiento de ruido podrían conducir a sensores de mayor alcance.
Fotodiodos versus fotodiodos de avalancha
Los fotodiodos convierten la energía luminosa incidente en energía eléctrica en forma de fotones. Si un fotón incidente tiene una energía suficientemente alta, puede crear un par hueco-electrón que está separado por el campo eléctrico incorporado del diodo. Este movimiento de carga corresponde a una corriente eléctrica, a partir de la cual se puede determinar la densidad de potencia de la luz.
Los fotodiodos de avalancha utilizan una «capa de avalancha» para aumentar la cantidad de cargas excitadas, lo que permite que la amplificación de corriente basada en hardware mejore la sensibilidad.
Los APD, por otro lado, están diseñados para escenarios altamente sensibles donde muy pocos fotones regresan al sensor. En este caso, el dispositivo produce una corriente más alta mediante un «efecto avalancha», donde las cargas aceleradas crean más cargas, aumentando la cantidad de corriente producida por fotón. Esta liberación de avalanchas se puede controlar eléctricamente y mejora la sensibilidad al tiempo que reduce los niveles de ruido.
Los nuevos APD se caracterizan por unos niveles de ruido extremadamente bajos
Los APD Noiseless InGaAs presentan factores de ruido bajos con valores de 1,08 y 1,86 con ganancias de avalancha de 10 y 40, respectivamente. Esto corresponde a una potencia equivalente de ruido de 5,2-5,6 fW/Hz, lo que permite detectar pequeñas cantidades de luz incidente. El rendimiento del ruido depende en gran medida de la ganancia de avalancha configurada, siendo el ruido muy bajo con una ganancia baja y una figura de ruido mayor con niveles de ganancia más altos.
A medida que la avalancha se intensifica, el rendimiento acústico puede empeorar. Sin embargo, en comparación con otras tecnologías, el nuevo APD ha mejorado el rendimiento del ruido incluso con altas ganancias.
Además del rendimiento del ruido, la ganancia de avalancha del sistema se puede configurar por encima de 120, lo que brinda a los diseñadores más libertad en las señales que pueden detectar. La nueva serie también admite un amplio espectro y se dice que funciona en longitudes de onda de 900 a 1650 nm (con una sensibilidad máxima de ~1550 nm). Los sensores funcionan entre -40 °C y 85 °C y pueden admitir una potencia de entrada de hasta 0 dBm. Los dispositivos están disponibles con aperturas ópticas de 30, 80 y 200 µm.
Detección de luz versátil
A medida que las mediciones ópticas se vuelven cada vez más importantes para aplicaciones como la conducción autónoma, sensores únicos y versátiles podrían ser cruciales para desarrollar la próxima generación de sensores inteligentes.
La serie Noiseless InGaAs se puede utilizar en diversas aplicaciones, incluidas la telemetría láser, LiDAR y la reflectometría óptica en el dominio del tiempo. En todos los casos, la sensibilidad mejorada y el rendimiento de ruido de los APD Phlux pueden permitir rangos más largos o dispositivos de medición más sensibles.
Todas las imágenes utilizadas son cortesía de Phlux Technology.
[ad_2]