Fotodetectores para Luz Laser: APDs, PMTs, InGaAs e PbSe Explicados

Nenhum fotodetectores responde apenas à luz laser, mas vários se destacam em comprimentos de onda típicos de laser (NIR: 780–1550 nm).

Principais Tecnologias para Detecção Laser

Detector	Mecanismo	Sensibilidade Pico	Ganho	Uso Laser Típico
APD (Avalanche Photodiode)	Ionização por impacto em Si/InGaAs	Si: 800 nm; InGaAs: 1550 nm	10–100× (Si), 10–40× (InGaAs)	LIDAR, OTDR, comms quânticas
PMT (Photomultiplier Tube)	Cascata dínodo (vácuo)	200–900 nm (bialkali)	10⁵–10⁷×	Fluorescência, contagem fóton único
InGaAs PIN/APD	Bandgap direto (In₀.₅₃Ga₀.₄₇As)	900–1700 nm	1× (PIN) / 10–40× (APD)	Telecom 1310/1550 nm, LIDAR eye-safe
PbSelênio (Lead Selenide)	Fotocondutivo (MIR)	1,5–5,2 µm	Sem ganho interno	Laser CO₂ (10,6 µm), espectroscopia MIR
SNSPD (Superconducting Nanowire)	Formação hotspot	UV–MIR (amplo)	Fóton único	Óptica quântica, comms espaço profundo

Match comprimento de onda: QE pico na sua linha laser.
Nível potência: Fóton único (SNSPD/PMT) vs. µW–mW (APD/PIN).
Velocidade: Largura de banda (MHz–GHz) para lasers pulsados.
Resfriamento: PMT/InGaAs APD frequentemente precisam TEC; SNSPD precisa criocooler.
Custo: PIN $50–200; APD $200–2.000; PMT $500–5.000; SNSPD $10k+.

Para lasers visíveis (405/532/635 nm), Si PIN padrão ou Si APD bastam. Adicione filtro passa-banda estreito (10 nm FWHM) para rejeitar luz ambiente.