Il existe de nombreuses applications dans lesquelles la lumière est convertie en signaux électriques, y compris les systèmes à fibres optiques de communication. Un composant qui peut faire ceci est de la photodiode à avalanche (APD). Particules appelées porteurs de charge entre la diode et sont exposés à un champ électrique. Dans un processus appelé une avalanche, les particules sont produites par des collisions, et une particule de lumière appelée photon peut générer plusieurs électrons pour produire un courant électrique. Récepteurs optiques comprennent généralement une photodiode à avalanche ainsi que des compteurs de photons et des télémètres utilisés dans les voitures, la construction et même la chasse.
Les photodiodes à avalanche sont généralement constituées de couches de silicium cristallin entre deux électrodes. Un champ électrique déclenche le processus que la lumière pénètre dans la diode. Il existe différents types d’APD qui peuvent fonctionner en fonction de la longueur d'onde de la lumière qui les pénètre. Si elles sont faites de silicium, le domaine spectral est typiquement de 300 à 1.100 nanomètres, tandis qu'une photodiode à avalanche germanium est souvent convenable pour des longueurs d'onde de lumière de 800 à 1.600 nanomètres. Une autre version en indium, le gallium, l'arsenic et peut fonctionner avec des longueurs d'onde 900 à 1.700 nanomètres.
Une photodiode à avalanche est souvent disponible dans une gamme de tailles. Grandes diodes peuvent acquérir plus de lumière que les plus petits, et d'éliminer la nécessité d'autres composants optiques qui peuvent ajouter les frais. L'utilisation de variétés plus petites est bénéfique lorsque l'espace est limité tranche de semi-conducteur. Une APD est généralement mieux adapté pour lorsque l'intensité lumineuse est relativement faible, mais la détection de milieu de hautes fréquences est nécessaire.
Les composants en silicium positif et négatif des charges électriques sont souvent utilisés dans une photodiode à avalanche. Le programme d'installation crée généralement une tension de polarisation inverse, qui se réfère à la tension supérieure à une extrémité qu'à l'autre. Tension de claquage est la plus petite quantité de courant qui peut déclencher la diode à effectuer. L'effet d'avalanche peut se poursuivre si la charge transportant des particules d'accélérer à des vitesses de suffisamment. Tension de polarisation inverse doit généralement être supérieure à la panne; si elle est inférieure, le frottement peut provoquer des particules à ralentir.
La capacité de transmission d'un système optique est souvent dépendante du type de photodiode à avalanche utilisé. Les systèmes de mesure de distance peuvent également bénéficier, comme les pistolets de vitesse de circulation de l'application des lois, ainsi que des télémètres utilisés par les chasseurs. Les photodiodes à avalanche sont souvent une partie des capteurs laser trouvés dans le port de systèmes de navigation, équipement d'arpentage, ou dans des machines qui ont besoin de sentir la proximité des gens et de l'équipement. Ils peuvent également faire partie des systèmes d'alerte de danger pour les automobilistes.