Fotodettori per Luce Laser: APD, PMT, InGaAs e PbSe Spiegati
Nessun fotodettore risponde solo alla luce laser, ma diversi eccedono alle lunghezze d'onda laser tipiche (NIR: 780–1550 nm).
Principali Tecnologie per il Rilevamento Laser
| Dettore | Meccanismo | Sensibilità di Picco | Guadagno | Uso Laser Tipico |
|---|---|---|---|---|
| APD (Avalanche Photodiode) | Ionizzazione per impatto in Si/InGaAs | Si: 800 nm; InGaAs: 1550 nm | 10–100× (Si), 10–40× (InGaAs) | LIDAR, OTDR, comunicazioni quantistiche |
| PMT (Photomultiplier Tube) | Cascata di dinodi (vacuo) | 200–900 nm (bialcali) | 10⁵–10⁷× | Fluorescenza, conteggio di fotoni singoli |
| InGaAs PIN/APD | Bando diretto (In₀,₅₃Ga₀,₄₇As) | 900–1700 nm | 1× (PIN) / 10–40× (APD) | Telecom 1310/1550 nm, LIDAR sicuro per l'occhio |
| PbSe (Seleniuro di Piombo) | Fotoconduttivo (MIR) | 1,5–5,2 µm | Nessun guadagno interno | Laser CO₂ (10,6 µm), spettroscopia MIR |
| SNSPD (Superconducting Nanowire) | Formazione di hotspot | UV–MIR (ampio) | Fotone singolo | Ottica quantistica, comunicazioni spazio profondo |
Fattori di Selezione
- Corrispondenza lunghezza d'onda: QE di picco alla tua linea laser.
- Livello di potenza: Fotone singolo (SNSPD/PMT) vs µW–mW (APD/PIN).
- Velocità: Banda passante (MHz–GHz) per laser pulsati.
- Raffreddamento: PMT/APD InGaAs spesso necessitano TEC; SNSPD richiede criorefrigeratore.
- Costo: PIN 50–200 $; APD 200–2.000 $; PMT 500–5.000 $; SNSPD 10k+ $.
Nota Pratica
Per laser visibili (405/532/635 nm), un normale Si PIN o Si APD è sufficiente. Aggiungi un filtro passa-banda stretto (10 nm FWHM) per rifiutare la luce ambientale.