Hay muchas aplicaciones en las que la luz se convierte en señales eléctricas, incluyendo los sistemas de comunicación de fibra óptica. Un componente que puede hacer esto es el fotodiodo de avalancha (APD). Partículas llamadas portadores de carga entran en el diodo y están expuestos a un campo eléctrico. En un proceso llamado una avalancha, las partículas se generan a través de colisiones, y una partícula luz llamada un fotón pueden generar muchos electrones para producir una corriente eléctrica. Receptores ópticos suelen incluir un fotodiodo de avalancha, así como contadores de fotones y telémetros utilizados en automóviles, construcción, e incluso la caza.

Los fotodiodos de avalancha se construyen generalmente de capas de silicona cristalinas entre dos electrodos. Un campo eléctrico desencadena el proceso como la luz entra en el diodo. Hay varios tipos de APD que pueden funcionar de acuerdo con la longitud de onda de luz que entra en ellos. Si están hechas de silicio, el rango espectral es típicamente 300 a 1100 nanómetros, mientras que un fotodiodo de avalancha de germanio es a menudo adecuado para longitudes de onda de luz de 800 a 1600 nanómetros. Otra versión hecha de indio, galio y arsénico puede funcionar con longitudes de onda de 900 a 1700 nanómetros.

Un fotodiodo de avalancha es a menudo disponibles en una gama de tamaños. Diodos más grandes pueden adquirir más luz que los más pequeños, y eliminar la necesidad de otros componentes ópticos que pueden añadir gastos. El uso de variedades más pequeñas es beneficioso cuando el espacio de obleas de semiconductores está limitada. Un APD es generalmente el más adecuado para cuando la intensidad de la luz es relativamente baja, pero la detección de media a altas frecuencias es necesario.

Componentes de silicio con cargas eléctricas positivas y negativas se utilizan a menudo en un fotodiodo de avalancha. La configuración normalmente crea una tensión de polarización inversa, que se refiere a la tensión como superior en un extremo que el otro. Tensión de ruptura es la menor cantidad de corriente que puede desencadenar el diodo para llevar a cabo. El efecto avalancha puede continuar si el cargo que lleva partículas acelerar a altas tasas suficientes. Típicamente voltaje de polarización inversa debe ser mayor que la ruptura; si es menor, entonces la fricción puede causar que las partículas más lento.

La capacidad de transmisión de un sistema óptico es a menudo depende del tipo de fotodiodo de avalancha utilizado. Sistemas de medición a distancia también pueden beneficiarse, como las pistolas de velocidad de tráfico para hacer cumplir la ley, así como telémetros utilizados por los cazadores. Los fotodiodos de avalancha son a menudo una parte de sensores láser que se encuentran en los sistemas de navegación del puerto, equipo topográfico, o en máquinas que necesitan sentir la proximidad de personas y equipos. También pueden ser parte de los sistemas de alerta de peligro para los conductores de automóviles.

• Receptores ópticos suelen incluir un fotodiodo de avalancha, así como contadores de fotones.