Y5T101 APD的盖革模式
Y5T102 APD盖革模式的应用
之前写过一点激光雷达探测器的原理。检测器有几种方法。
非相干模式：使用APD、SPAD和SiPM中的一种。
相干模式，也就是平衡检波器，写在Y8T247。
Y8T247许闯：激光雷达芯片
使用平衡探测器进行相干接收可以大大提高灵敏度，而非相干探测器则不得不依靠自身响应度的提高来提高性能。
对于APD，SPAD，SiPM来说，看似字母差别很大，但其实总体来说本质基本接近，只有细微差别。
APD和PAD，也就是光子这个词放在前面还是后面，意思是一样的。
在Collection 2020的第399-401页，解释了什么是“雪崩效应”以及如何使用施加的电场来提高响应性。
APD和SPAD都工作在击穿电压附近，以便获得大的光生载流子，大多数APD的反向偏置电压设置在略低的击穿电压。
如果反向偏置电压设置为略高于击穿电压，可以获得更大的增益，可以用于单光子检测。
这种单光子探测器不同于用于905nm处的单光子吸收的硅探测器和用于1550nm处的双光子吸收的硅探测器。
这种“单光子”探测器意味着灵敏度极佳，在能量只有几个光子的情况下仍然可以探测到。也就是说反向偏置电压设置得很大，使得灵敏度优化得比普通APD好很多，所以命名为SPAD，其实就是SAPD的意思。有朋友问“一会APD一会PAD怎么样？有没有准谱？”？啊”，
嗯嗯，APD和PAD是一个意思。看英语单词无非是换个顺序，类似于东北人“不知道”“不知道”的感觉。
但是，无论探测器工作在略低于击穿电压还是略高于击穿电压，都非常容易被“击穿”烧毁。
解决的办法是串联一个“电阻”，这个电阻很多情况下叫做“猝熄电阻”，光模块电路工程师中也经常称之为增益电阻。
Y4T171为什么APD的电压输入端串联一个电阻？
这个“熄弧电阻”的作用类似于家里的“保险丝”。当电流较大时，电阻会产生较大的分压，降低/关断输出端电压，避免电流过大时被烧毁。
SiPM是什么，PM是光电倍增管，APD是一种特殊类型的光电倍增管，是一种利用雪崩效应实现光电倍增效应的探测器。
Y3T32光电倍增管
SiPM是由硅或s APD或PM制成的APD。在这个场景中，他们表达了同样的意思。
使用硅作为APD，可以集成这种猝熄电阻器，并且使用多晶硅来制造薄膜电阻器。集合2022的第448-454页是关于多晶硅材料的。
在激光雷达中用一个探测器很难实现大范围/高灵敏度的回波探测，因此需要制作大量的探测器阵列来提高接收性能。这也是我们通常把SiPM看成数组的原因。
n个光敏面成组级联形成像素阵列，可以计算出不同区域的光能，绘制出被测物体的三维轮廓。(Y8T247可以检测三维轮廓的移动速度，它们是不一样的。)
Y8T247许闯：激光雷达芯片
从物体反射的光通过大聚光透镜组和衍射透镜后进入探测器SiPM阵列的感光区域。由于光学透镜的会聚，探测器的入射光的位置非常小。
一定程度上浪费了和探测器一样大的光学面积，也无法提高灵敏度。
华为在2022年1月宣布的一项技术，在传统SiPM结构的基础上，进一步提高了接收性能。
审核编辑：李倩
