盖革模式雪崩光电二极管激光雷达累积探测性能的研究

利用单个盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)对单脉冲测距的激光雷达探测性能进行了研究。从Gm-APD进行单光子探测的模型出发，研究长死时间情况下，单脉冲多次累积探测的探测概率(PD)和虚警概率(PFA)。研究目标区间在选通门中的位置及平均信号光电子数的变化对PD、PFA的影响；对不同次数累积探测下的PD、PFA做了比较和分析。理论研究和数值计算结果表明，累积探测能够提高探测性能，增加累积次数到3次，就可以非常明显地提高探测性能；控制好选通门的开启时间，可以明显提高探测性能；在接收一个激光脉冲时，只需产生4个光电子数就可以使探测性能基本达到最佳。