雪崩光电二极管在激光测距机中的应用
雪崩光电二极管在激光测距机中的应用
作者:霍联正余永奇
文中指出硅光电二极管具有抵子效率 高、经济实用等一系列优点,已被广泛用于激光测距仪激光接收系统。可是由千受到晶体管宽带放 大器噪声电平的限制,系统的最小接收功率 一般只能达到10心瓦/赫1/2的董级。如果使光 电:极管本身具有增益,则系统的接收灵敏度可以显著提高,这便导致人们对雪崩光电 二极管的研制。据报导,与pin光电二极管 相比,雪崩管中的倍增作用可以使系统的信噪比提高10-30倍。
文章还指出雪崩管内的倍增过程.要产生过剩噪声,过剩噪声系数是倍增因子的函数。只有使它工作在适当的偏压下,才能使 系统获得最大信噪比。这就提出了选择最佳工作点的问题,其选择方法都要以知道雪崩管的体漏电流和入射的背景辐射为条件,但应用起来颇为困难。文章提出根据噪声分配原则来确定雪崩光电二极管的最佳工作点, 无需知道体涌电流和背景辐射.这样既方便 又可靠地确定其工作点,并已为实验所 证实。
此外本文指出背景辐射的抑制,放大器 设计,以及雪崩光电二极管偏压电源的温度 补偿也都是应用雪崩光电二极管所必须考虑 的问题。本文对这些问题都进行了讨论。
该所研制出了一种APD-1型雪崩光电 二极管,并试制了两种激光测距系统,分别 用该雪崩管与硅光电二极管进行了测距实验,实验结果表明,用君崩光电二极管时系统的接收灵敏度比用pin硅光二极管肘提高27~35倍,测鼠距离增加一倍以上。这一事实显示了APD-1型飞崩光电二极管对于1.06微米波长极高的探测能力,也证明根据噪声分配原则来确定雪崩光电二极管最佳工作点的方法是行之有效的。显然这种方法也适用于其它类型雪崩光电二极管,只是d值的选取有所不同罢了。
同时要注意在使用雪崩光电二极管时必须利用窄带干涉激光片来抑制北京辐射的干扰,并提出选择窄带干扰滤光片的判据。
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