Parameter ciri asas photodetector isyarat optik

Parameter ciri asas isyarat optikPhotodetectors:

Sebelum mengkaji pelbagai bentuk photodetectors, parameter ciri prestasi operasiFotodetektor isyarat optikdiringkaskan. Ciri -ciri ini termasuk responsif, tindak balas spektrum, kuasa bersamaan bunyi (NEP), pengesanan spesifik, dan pengesanan spesifik. D*), kecekapan kuantum, dan masa tindak balas.

1. Responsivity RD digunakan untuk mencirikan kepekaan tindak balas peranti ke tenaga radiasi optik. Ia diwakili oleh nisbah isyarat output kepada isyarat kejadian. Ciri ini tidak mencerminkan ciri -ciri bunyi peranti, tetapi hanya kecekapan menukar tenaga radiasi elektromagnet ke dalam arus atau voltan. Oleh itu, ia mungkin berbeza dengan panjang gelombang isyarat cahaya insiden. Di samping itu, ciri -ciri tindak balas kuasa juga merupakan fungsi bias yang digunakan dan suhu ambien.

2. Ciri tindak balas spektrum adalah parameter yang mencirikan hubungan antara ciri -ciri tindak balas kuasa pengesan isyarat optik dan fungsi panjang gelombang isyarat optik kejadian. Ciri -ciri tindak balas spektrum fotodetektor isyarat optik pada panjang gelombang yang berbeza biasanya diterangkan secara kuantitatif oleh "lengkung tindak balas spektrum". Perlu diingatkan bahawa hanya ciri -ciri tindak balas spektrum tertinggi dalam lengkung yang ditentukur oleh nilai mutlak, dan ciri -ciri tindak balas spektrum lain pada panjang gelombang yang berbeza dinyatakan oleh nilai relatif normal berdasarkan nilai tertinggi ciri -ciri tindak balas spektrum.

3. Kuasa bersamaan bunyi adalah kuasa isyarat cahaya insiden yang diperlukan apabila voltan isyarat output yang dihasilkan oleh pengesan isyarat optik adalah sama dengan tahap voltan bunyi yang wujud pada peranti itu sendiri. Ini adalah faktor utama yang menentukan intensiti isyarat optik minimum yang boleh diukur oleh pengesan isyarat optik, iaitu, kepekaan pengesanan.

4. Kepekaan pengesanan spesifik adalah parameter ciri yang mencirikan ciri -ciri yang wujud dari bahan fotosensitif pengesan. Ia mewakili kepadatan arus foton insiden terendah yang boleh diukur oleh pengesan isyarat optik. Nilainya boleh berbeza -beza mengikut keadaan operasi pengesan panjang gelombang isyarat cahaya yang diukur (seperti suhu ambien, bias yang digunakan, dan lain -lain). Semakin besar jalur lebar pengesan, semakin besar kawasan pengesan isyarat optik, semakin kecil bunyi deretan bersamaan bunyi, dan semakin tinggi sensitiviti pengesanan spesifik. Kepekaan pengesanan spesifik yang lebih tinggi dari pengesan bermakna ia sesuai untuk mengesan isyarat optik yang lebih lemah.

5. Kecekapan kuantum Q adalah satu lagi parameter ciri penting pengesan isyarat optik. Ia ditakrifkan sebagai nisbah bilangan "respons" yang boleh diukur yang dihasilkan oleh fotomon dalam pengesan kepada bilangan insiden foton pada permukaan bahan fotosensitif. Sebagai contoh, untuk pengesan isyarat cahaya yang beroperasi pada pelepasan foton, kecekapan kuantum adalah nisbah bilangan fotoelektron yang dipancarkan dari permukaan bahan fotosensitif kepada bilangan foton isyarat yang diukur yang diproyeksikan ke permukaan. Dalam pengesan isyarat optik menggunakan bahan semikonduktor PN persimpangan sebagai bahan fotosensitif, kecekapan kuantum pengesan dikira dengan membahagikan bilangan pasangan lubang elektron yang dihasilkan oleh isyarat cahaya yang diukur oleh bilangan foton isyarat kejadian. Satu lagi perwakilan umum kecekapan kuantum pengesan isyarat optik adalah dengan cara responsif pengesan RD.

6. Masa tindak balas adalah parameter penting untuk mencirikan kelajuan tindak balas pengesan isyarat optik kepada perubahan intensiti isyarat cahaya yang diukur. Apabila isyarat cahaya yang diukur dimodulasi ke dalam bentuk nadi cahaya, intensiti isyarat elektrik nadi yang dihasilkan oleh tindakannya pada pengesan perlu "naik" ke "puncak" yang sepadan selepas masa tindak balas tertentu, dan dari "puncak" dan kemudian kembali ke "nilai sifar" awal yang sepadan dengan tindakan pulse cahaya. Untuk menggambarkan tindak balas pengesan kepada perubahan intensiti isyarat cahaya yang diukur, masa intensiti isyarat elektrik yang dihasilkan oleh denyutan cahaya insiden meningkat dari nilai tertinggi sebanyak 10% hingga 90% dipanggil "masa kenaikan", dan masa gelombang gelombang isyarat elektrik jatuh dari nilai tertinggi 90% kepada "

7. Linearity Response adalah satu lagi parameter ciri penting yang mencirikan hubungan fungsi antara tindak balas pengesan isyarat optik dan intensiti insiden yang diukur isyarat cahaya. Ia memerlukan output dariPengesan isyarat optikuntuk berkadar dalam julat tertentu intensiti isyarat optik yang diukur. Ia biasanya ditakrifkan bahawa sisihan peratusan dari linearity input-output dalam julat yang ditentukan intensiti isyarat optik input adalah linearity tindak balas pengesan isyarat optik.