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

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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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