64×64 InGaAs/InP三维成像激光焦平面探测器

Abstract

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。