Optisen signaalin fotodetektorien perusominaisuudet

Optisen signaalin perusominaisuusparametritfotodeektorit:

Ennen kuin tutkittiin valodetektorien erilaisia ​​muotoja, toimintasuorituskyvyn ominaisparametritoptiset signaalitektoriton yhteenveto. Näitä ominaisuuksia ovat vaste, spektrivaste, kohinaekvivalentti teho (NEP), spesifinen havainto ja spesifinen havainto. D*), kvanttitehokkuus ja vasteaika.

1. Vastaus RD: tä käytetään karakterisoimaan laitteen vasteen herkkyys optiseen säteilyenergiaan. Sitä edustaa lähtösignaalin suhde tapahtumasignaaliin. Tämä ominaisuus ei heijasta laitteen meluominaisuuksia, vaan vain sähkömagneettisen säteilyenergian muuntamisen tehokkuus virtaan tai jännitteeseen. Siksi se voi vaihdella tulevan valonsignaalin aallonpituuden mukaan. Lisäksi tehovasteominaisuudet ovat myös sovelletun ennakkoluulon ja ympäristön lämpötilan funktio.

2. Spektrivasteominaisuus on parametri, joka karakterisoi optisen signaalin ilmaisimen tehovasteominaisuuden ja tulevaisuuden optisen signaalin aallonpituusfunktion välillä. Optisten signaalin valodetektorien spektrivasteominaisuudet eri aallonpituuksilla kuvataan yleensä kvantitatiivisesti ”spektrivastekäyrällä”. On huomattava, että vain käyrän korkeimmat spektrivasteominaisuudet kalibroivat absoluuttisen arvon avulla ja muut spektrivasteominaisuudet eri aallonpituuksilla ilmaistaan ​​normalisoiduilla suhteellisilla arvoilla, jotka perustuvat spektrivasteominaisuuksien korkeimpaan arvoon.

3. Kohinaekvivalentti teho on saava valonsignaalin teho, kun optisen signaalin ilmaisimen tuottama lähtösignaalijännite on yhtä suuri kuin itse laitteen kohinajännitetaso. Pääkerroin määrittää optisen signaalinilmaisimen, toisin sanoen havaitsemisherkkyyden, mitata optisen signaalin vähimmäisvoimakkuuden.

4. Spesifinen havaitsemisherkkyys on ominainen parametri, joka karakterisoi ilmaisimen valoherkän materiaalin luontaisia ​​ominaisuuksia. Se edustaa alhaisinta fotonivirtatiheyttä, joka voidaan mitata optisella signaalinilmaisimella. Sen arvo voi vaihdella mitatun valon signaalin aallonpituusilmaisimen käyttöolosuhteiden mukaan (kuten ympäristön lämpötila, sovellettu esijännitys jne.). Mitä suurempi ilmaisimen kaistanleveys, sitä suurempi optisen signaalin ilmaisimen alue, sitä pienempi kohinaekvivalentti teho NEP ja sitä suurempi spesifinen havaitsemisherkkyys. Ilmaisimen korkeampi spesifinen havaitsemisherkkyys tarkoittaa, että se sopii paljon heikompien optisten signaalien havaitsemiseen.

5. Kvanttitehokkuus q on toinen tärkeä ominaisparametri optisen signaalin ilmaisimen. Se määritellään fotomonin ilmaisimen tuottamien kvantitatiivisten ”vasteiden” lukumäärän suhde fotomonin lukumäärään, joka tapahtuu valoherkän materiaalin pinnalla. Esimerkiksi fotoniemissiossa toimivien valolasignaalin ilmaisimille kvanttitehokkuus on valoherkän materiaalin pinnalta lähetettyjen fotoelektronien lukumäärä mitatun signaalin fotonien lukumäärään, joka on projisoitu pintaan. Optisessa signaalinilmaisimessa käyttämällä PN -liitospuolisolomateriaalia valoherkkänä materiaalina ilmaisimen kvanttitehokkuus lasketaan jakamalla mitatulla valaistussignaalilla tuotettujen elektronireikäparien lukumäärä tulevien signaalifotonien lukumäärällä. Toinen yleinen esitys optisen signaalin ilmaisimen kvanttitehokkuudesta on ilmaisimen reaktiivisen RD: n avulla.

6. Vastausaika on tärkeä parametri optisen signaalin ilmaisimen vasteenopeuden karakterisoimiseksi mitatun valonsignaalin voimakkuuden muutokseen. Kun mitattu valonsignaali moduloidaan valon pulssin muotoon, sen vaikutuksen toiminnan aiheuttaman pulssin sähköisen signaalin voimakkuuden on "noustava" vastaavaan "huippuun" tietyn vasteajan jälkeen ja ”huippusta” ja pudota sitten takaisin alkuperäiseen "nolla -arvoon", joka vastaa valopulssin vaikutusta. Ilmaisimen vasteen kuvaamiseksi mitatun valon signaalin voimakkuuden muutokseen, aika, jolloin saapuvan valopulssin tuottaman sähköisen signaalin voimakkuus nousee korkeimmasta arvostaan ​​10% - 90%: iin, kutsutaan ”nousuaikaksi”, ja aikaa, jolloin sähköinen signaalin pulssi -aaltomuoto putoaa sen korkeimmasta arvosta 90%: iin 10%: iin "syksyaikana" tai ”rappeutumisaikana”.

7. Vastauslineaarisuus on toinen tärkeä ominaisparametri, joka karakterisoi optisen signaalin ilmaisimen vasteen ja tapahtuman mitatun valonsignaalin voimakkuuden välillä. Se vaatii tulosteenoptinen signaalinilmaisinolla verrannollinen tietyllä alueella mitatun optisen signaalin voimakkuudesta. Yleensä määritetään, että tuloksen ulostulon lineaarisuuden prosentuaalinen poikkeama tulo-optisen signaalin voimakkuuden määritellyn alueella on optisen signaalin ilmaisimen vasteen lineaarisuus.


Viestin aika: elokuu-12-2024