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HgCdTe avalanche photodiode array detectors with single photon sensitivity and integrated detector cooler assemblies for space lidar applications

雪崩光电二极管 光学 探测器 光电二极管 光子计数 物理 光电子学 灵敏度(控制系统) 基点 波长 材料科学 电子工程 工程类
作者
Xiaoli Sun,James B. Abshire,Michael A. Krainak,Wei Lu,Jeff Beck,William Sullivan,P. Mitra,Dick M. Rawlings,R. A. Fields,David Hinkley,Bradley Hirasuna
出处
期刊:Optical Engineering [SPIE]
卷期号:58 (06): 1-1 被引量:20
标识
DOI:10.1117/1.oe.58.6.067103
摘要

A HgCdTe avalanche photodiode (APD) focal plane array assembly with linear mode photon-counting capability has been developed for space lidar applications. An integrated detector cooler assembly (IDCA) has been built using a miniature Stirling cooler. A microlens array has been included to improve the fill factor. The HgCdTe APD has a spectral response from 0.9- to 4.3-μm wavelengths, a photon detection efficiency as high as 70%, and a dark count rate of <250 kHz at 110 K. The mass of the IDCA is 0.8 kg and the total electrical power consumption is about 7 W. The HgCdTe APD arrays have been characterized at NASA Goddard Space Flight Center. A series of environmental tests have been conducted for the IDCAs, including vibration, thermal cycling, and thermal vacuum tests. A description of the device and the test results at NASA are given in this paper.
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