APD探测系统的噪声特性及其影响因素研究

来源：激光技术杂志2018年第6期北京时间：

作者：刘贺雄, 周冰, 高宇辰

摘要：为了研究噪声对雪崩二极管（APD）探测能力的影响，采用高光谱图像计算辐射功率的方法，对APD探测系统的各类噪声的成因及特点进行了分析，在此基础上归纳了影响系统探测能力的因素，并对白天状态下背景光功率与信噪比关系、倍增因子与温度关系进行了仿真，利用高光谱图像的光谱曲线计算背景辐射经大气湍流、大气分子和气溶胶影响后的功率，进而得到经大气传输后的背景辐射与APD噪声关系。结果表明，偏置电压为340V、背景光由0.07mW增强到0.35mW时，噪声有效值由108mW增强到150mW，表明同一偏压下，APD噪声有效值会随着自然背景光功率的增强而增强；背景光为0.35mW、偏置电压由320V增强到340V时，噪声有效值由23mW增强到150mW，表明同一背景光下，噪声有效值会随偏置电压升高而升高，且增长速率逐渐加快。此研究表明通过高光谱图像可得到特定区域的背景辐射功率，并明确了背景辐射对APD噪声特性造成的影响。

关键词：探测器, 噪声特性, 高光谱, 雪崩光电二极管, 背景辐射