外接电容对脉冲激光辐照Si-APD时的温升影响
2021-05-11刘红旭金光勇
激光与红外 2021年4期
陈 良,魏 智,王 頔,刘红旭,金光勇
(长春理工大学 吉林省固体激光技术及其应用重点实验室,吉林 长春 130022)
1 引 言
随着激光技术的飞速发展,与之结合使用的光电探测器也得到了越来越广泛的应用[1-4]。与此同时,激光与光电探测器的相互作用得到了大量地研究,其中,作为激光作用对象的光电探测器可以分为非雪崩光电探测器和雪崩光电探测器两种。早在1974年,J.F.Giuliani和C.L.Marquardt对激光辐照光电晶体管前后的暗电流,光电流和响应度等光电性能参数进行了研究[5-6]。1991年陆启生等研究了激光辐照InSb探测器的温升过程及损伤机制[7]。Gautier B和Moeglin P等研究了激光辐照导致的光电探测器的物理损伤与电学性能下降之间的关系[8-10]。针对雪崩类光电探测器,1990年Steve E.Watkins等人[11]利用1064 nm Nd∶YAG激光辐照雪崩光电二极管,对实验过程中的反向饱和电流、噪声电流、击穿电压、结电容和表面形貌损伤进行了监测。2000年,薛建国等[12]用脉冲激光实验研究了雪崩二极管的损伤阈值与脉冲激光的重复频率、辐照时间的关系。2018年,本人所在研究组发现了毫秒脉冲激光与Si-APD相互作用时,其内部的焦耳热起到了较大的作用[13]。
事实上,光电探测器在实际使用中往往要和电容相串联,其主要目的是隔绝直流背景分量、更好地提取脉冲信号,以便于后续电路的脉冲信号放大处理。更进一步来说,电容和电阻性元件所组成的选频网络还能够滤除其他频率的杂波、进而提高了脉冲信号的信噪比。另一方面,光电探测器吸收激光能量后往往导致自身的温升而影响了探测性能。……
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