Charakterizace lavinových fotodiod v Geigerově režimu

Bc. Josef HLOUŠEK

Diplomová práce

Characterization of Geiger-mode photodiodes

Anotace:

Cílem práce je pomocí absolutního měření odchylky odlinearity dvousvazkovou metodou určit parametry charakterizující jednofotonové detektory jako jsou: temné pulzy, mrtvá doba, afterpulzy a nelinearita. Cílem je vytvořit teoretický model zahrnující vliv saturačních parametrů a temných pulzů na četnost detekčních událostí a aplikovat tento model na experimentálně získaná data. Experimentální část práce popisuje princip a realizaci zvoleného měřícího uspořádání. Dále je diskutována shoda teoretického modelu s~naměřenými daty a vyčíslení hodnot parametrů testovaných detektorů.

Abstract:

In this thesis the properties of single-photon avalanche photodiodes (SPADs) operating in~Geiger mode are studied. SPADs are characterized by parameters such as photon detection linearity, dark count rate and dead time. We have proposed and experimentally implemented optical circuit for absolute measurement of single-photon detector linearity and observed the deviation from linear response of three different SPADs. Further, the theoretical model was formulated to quantifes the noise performance and the saturation of the SPADs. This model clarifies how these effects set a limit to the linear response of the detectors. Using the model we estimated dark counts and dead time of the detectors under test and compared them with the values obtained by direct measurement. The results show that SPAD saturation cannot be fully explained by its dead time.

Klíčová slova

Jednofotonové lavinové fotodiody (SPADs), Geigerův režim, linearita detekce světla, mrtvá doba, temné pulzy, afterpulzy.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2015

Zveřejnit od: 4. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Miroslav Ježek, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fyzika / Optika a optoelektronika