64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器

李潇; 石柱; 代千; 覃文治; 寇先果; 袁鎏; 刘期斌; 黄海华

doi:10.3788/IRLA201847.0806004

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64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器

李潇, 石柱, 代千, 覃文治, 寇先果, 袁鎏, 刘期斌, 黄海华

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李潇, 石柱, 代千, 覃文治, 寇先果, 袁鎏, 刘期斌, 黄海华. 64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(8): 806004-0806004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0806004

引用本文:

Li Xiao, Shi Zhu, Dai Qian, Qin Wenzhi, Kou Xianguo, Yuan Liu, Liu Qibin, Huang Haihua. 64×64 InGaAs/InP 3D imaging laser focal plane detector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 806004-0806004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0806004

Citation:

Li Xiao, Shi Zhu, Dai Qian, Qin Wenzhi, Kou Xianguo, Yuan Liu, Liu Qibin, Huang Haihua. 64×64 InGaAs/InP 3D imaging laser focal plane detector[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(8): 806004-0806004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0806004

64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器

doi: 10.3788/IRLA201847.0806004

1.
西南技术物理研究所,四川成都 610041

基金项目:

总装备部十二五预研项目

详细信息

作者简介:
李潇(1979-),男,研究员,博士,主要从事三维成像激光焦平面探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

中图分类号: TN247

64×64 InGaAs/InP 3D imaging laser focal plane detector

1.
Southwest Institute of Technical Physics,Chengdu 610041,China

摘要: 针对900~1 700 nm波长无扫描激光三维成像雷达的需求，研制了一种规模为6464的线性模式雪崩焦平面阵列（LM-APD-FPA），它由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与CMOS专用读出电路（ASIC）组成。该器件采用飞行时间（TOF）测距的方式工作，APD光敏芯片将脉冲激光信号转化成脉冲光电流，读出电路对其进行放大、阈值比较后实现激光探测并在每个单元获取光脉冲的飞行时间，将其转化成二进制编码信号后串行输出。测试结果表明，6464 LM-APD-FPA有效像元最小可探测光功率值约为400 nW，时间分辨率为1 ns。用该探测器在激光雷达系统上实现了无扫描单脉冲激光三维成像，表明了线性模式激光焦平面探测器可用于激光三维成像领域。
- 焦平面阵列 /
- 线性模式 /
- 铟镓砷 /
- 飞行时间测距 /
- 三维成像
Abstract: For the requirement of non-scanning 3D imaging lidar using the wavelength from 900-1 700 nm, a 6464 linear-mode avalanche photodiode focal plane array(LM-APD-FPA) was proposed, which was composed of InGaAs/InP avalanche photodiode array and CMOS read-out circuitry(ASIC). The working mode of this device was time-of-flight(TOF). APD converted the laser pulse into pulse current which was amplified and thresholded by read-out circuitry, then the laser detection was realized after the comparison of the threshold value, the laser pulse flight time of every pixel was obtained and being converted to binary codes for serial output. Testing results show that the minimal detectable power of 6464 LM-APD-FPA is 400 nW, time resolution is 1 ns. This device is used in lidar system and realizes non-scanning single-pulse laser 3D imaging, indicating that the linear-mode laser focal plane array is useful in the field of laser 3D imaging.
- focal plane array /
- linear mode /
- InGaAs /
- time of flight ranging /
- 3D imaging

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64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器

doi: 10.3788/IRLA201847.0806004

1. 西南技术物理研究所,四川成都 610041

作者简介:
李潇(1979-),男,研究员,博士,主要从事三维成像激光焦平面探测器方面的研究。Email:13618085492@139.com

收稿日期: 2018-03-05
修回日期: 2018-04-03
刊出日期: 2018-08-25

基金项目:

总装备部十二五预研项目

中图分类号: TN247

关键词:

摘要: 针对900~1 700 nm波长无扫描激光三维成像雷达的需求，研制了一种规模为6464的线性模式雪崩焦平面阵列（LM-APD-FPA），它由InGaAs/InP雪崩光电二极管阵列与CMOS专用读出电路（ASIC）组成。该器件采用飞行时间（TOF）测距的方式工作，APD光敏芯片将脉冲激光信号转化成脉冲光电流，读出电路对其进行放大、阈值比较后实现激光探测并在每个单元获取光脉冲的飞行时间，将其转化成二进制编码信号后串行输出。测试结果表明，6464 LM-APD-FPA有效像元最小可探测光功率值约为400 nW，时间分辨率为1 ns。用该探测器在激光雷达系统上实现了无扫描单脉冲激光三维成像，表明了线性模式激光焦平面探测器可用于激光三维成像领域。