线性模式（Linear Mode）
线性模式又称非盖格模式，指APD在反向偏置电压低于雪崩击穿电压时的工作状态。在此模式下，光电流与入射光强呈正比，增益随偏置电压升高而增加，但保持可控。
工作原理
光子进入APD耗尽区后产生电子-空穴对，在反向电场作用下加速并引发碰撞电离，形成可控的雪崩倍增过程。由于偏置电压未达击穿值，增益稳定且与光强线性相关。
应用特点
线性模式APD可同时获取回波的时间与强度信息，是三维激光成像雷达的核心器件，适用于气象监测、天文观测、军事侦测及自动驾驶等场景。具备响应速度快、暗电流低、抗磁场干扰等优势。
盖格模式（Geiger Mode）
盖格模式即单光子探测模式，APD在反向偏置电压高于击穿电压时运行。此时，单个光子即可触发强烈的雪崩效应，输出电流迅速饱和，具有极高灵敏度。
工作原理
当APD处于盖格模式时，外加电压超过击穿阈值。一旦光子被吸收，产生的载流子在强电场中引发连锁式碰撞电离，导致雪崩电流急剧上升，使器件如同一个光子触发的开关，实现“开”与“关”的状态切换。
应用特点
盖格模式APD理论上探测距离可达数千公里，适用于单光子计数和远距离弱光探测。在LiDAR系统中显著提升探测距离与分辨率，广泛用于军事隐身目标探测、导弹制导及高级别自动驾驶激光雷达系统，具备高信噪比和快速响应特性。
国内外发展现状
国际上，发达国家凭借半导体技术优势，在APD焦平面阵列研发方面起步早、进展快，已实现512×512规模的器件量产。我国虽起步较晚，但近年来发展迅速，西南技术物理研究所、重庆光电技术研究所等单位已成功研制高性能线性模式APD焦平面阵列，并在三维激光雷达等领域实现应用落地。
APD作为关键光电探测器件，线性模式以其稳定的增益特性和强度-时间双信息获取能力成为主流三维成像雷达的选择；盖格模式则因单光子级灵敏度在远距离探测中展现巨大潜力。随着材料与集成工艺进步，APD将在更多高端领域持续拓展应用边界。