雪崩光电二极管（APD）：原理与高性能应用

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　　排针雪崩光电二极管（APD）是一种具有内增益特性的光电转换器件，其工作原理在普通光电二极管基础上增加了雪崩倍增效应。当反向偏压接近击穿电压时，光生载流子在强电场中获得足够能量，与晶格原子碰撞产生新的电子-空穴对，形成雪崩式倍增，从而实现光电流的放大，USB线增益可达10-1000倍，显著提升了器件的灵敏度。

　　APD的核心优势在于低光强探测能力，在光纤通信中，可接收微弱的光信号并放大，延长通信距离；在激光雷达（LiDAR）系统中，用于探测远距离目标反射的微弱激光信号，提升测距精度和范围；以太网接口在医疗领域，如正电子发射断层扫描（PET）中，APD可检测放射性物质衰变产生的微弱光子，提高成像分辨率。但APD也存在雪崩噪声较大、增益受温度影响明显等问题，实际应用中需搭配温度补偿电路和增益控制电路，以确保性能稳定。