Siri Photodetector: Pengenalan kepada Balance Photodetector

Pengenalan kepadaPengesan Foto Imbangan(Pengesan Imbangan Optoelektronik)
Balance Photodetector boleh dibahagikan kepada jenis gandingan gentian optik dan jenis gandingan optik spatial mengikut kaedah gandingan optik. Secara dalaman, ia terdiri daripada dua fotodiod yang sangat dipadankan, modul litar penguat transimpedans jalur lebar rendah hingar rendah dan modul kuasa hingar ultra rendah. Ia mempunyai ciri nisbah penolakan mod biasa yang tinggi, hingar ultra-rendah, dan lebar jalur yang tinggi, dan digunakan secara meluas dalam bidang komunikasi optik yang koheren. Ia telah menjadi tumpuan penyelidikan untuk perusahaan dan universiti di pelbagai negara sejak beberapa tahun kebelakangan ini.
Prinsip kerja Balance Photodetector (Pengesan Imbangan Optoelektronik)
Balance Photodetector menggunakan dua fotodiod dalam keadaan pincang songsang sebagai unit penerima cahaya. Apabila menerima isyarat cahaya, arus foto yang dihasilkan oleh dua fotodiod ditolak dan digabungkan dengan penguat transimpedans untuk menukar isyarat semasa kepada isyarat voltan untuk output. Penggunaan struktur pengurangan diri dengan berkesan boleh menekan isyarat mod biasa yang diperkenalkan oleh pengayun tempatan cahaya dan arus gelap, meningkatkan isyarat mod pembezaan, dan sedikit sebanyak meningkatkan keupayaan pengesanan isyarat cahaya yang lemah.
Kelebihan: Nisbah penolakan mod biasa yang tinggi, kepekaan tinggi dan lebar jalur pengesanan tinggi boleh memenuhi pelbagai senario aplikasi.
Kelemahan: Kuasa optik tepu rendah, hanya sesuai untuk pengesanan cahaya yang lemah, integrasi perlu diperbaiki.

FIG: Gambar rajah prinsip kerja pengesan imbangan
Parameter prestasi Balance Photodetector (OptoelektronikPengesan Imbangan)
1. Responsif
Daya tindak balas merujuk kepada kecekapan fotodiod dalam menukar isyarat cahaya kepada arus foto, iaitu nisbah arus foto kepada kuasa cahaya. Memilih fotodiod dengan respontiviti yang lebih tinggi boleh meningkatkan sensitiviti Balance Photodetector dengan berkesan.
Daya tindak balas merujuk kepada kecekapan fotodiod dalam menukar isyarat cahaya kepada arus foto, iaitu nisbah arus foto kepada kuasa cahaya. Memilih fotodiod dengan respontiviti yang lebih tinggi boleh meningkatkan sensitiviti Balance Photodetector dengan berkesan.
2. Lebar jalur
Lebar jalur mewakili kekerapan isyarat di mana amplitud isyarat keluaran Balance Photodetector mereput sebanyak -3dB, dan berkaitan dengan kapasitans parasit fotodiod, saiz transimpedans, dan hasil lebar jalur keuntungan penguat operasi.
3. Nisbah penolakan mod biasa
Nisbah penolakan mod biasa digunakan untuk mengukur tahap penindasan isyarat mod biasa oleh pengesan seimbang, dan produk komersial umumnya memerlukan penolakan mod biasa minimum sebanyak 25dB.
4.DEB
Kuasa Setara Bunyi: Kuasa isyarat input yang diperlukan pada nisbah isyarat-ke-bunyi 1, yang merupakan parameter penting untuk mengukur prestasi hingar sistem. Komponen utama hingar pengesan seimbang ialah hingar serakan optik dan bunyi elektrik.

Penggunaan Pengesan Foto Imbangan (Pengesan Imbangan Optoelektronik)
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, Balance Photodetector telah digunakan secara meluas dalam bidang seperti radar angin laser, pengukuran getaran laser, penderiaan gentian optik, pengesanan koheren cahaya yang lemah, pengesanan spektrum, pengesanan gas, dan lain-lain. Penyelidikan mengenai kelajuan tinggi, lebar jalur tinggi, hingar rendah, nisbah penolakan mod biasa yang tinggi, dan kepekaan tinggi pengesan seimbang telah membuat penggunaan kuasa yang tinggi untuk mencapai integrasi yang berbeza dan sedang berkembang.