Parametri karatteristiċi bażiċi ta' fotoditekters tas-sinjali ottiċi

Parametri karatteristiċi bażiċi tas-sinjal ottikufotodetetturi:

Qabel ma jiġu eżaminati diversi forom ta' fotoditekters, il-parametri karatteristiċi tal-prestazzjoni operattiva ta'fotoditekters tas-sinjali ottiċihuma miġbura fil-qosor. Dawn il-karatteristiċi jinkludu r-risponsività, ir-rispons spettrali, il-qawwa ekwivalenti għall-ħoss (NEP), id-ditektività speċifika, u d-ditektività speċifika. D*), l-effiċjenza kwantistika, u l-ħin tar-rispons.

1. Ir-risponsività Rd tintuża biex tikkaratterizza s-sensittività tar-rispons tal-apparat għall-enerġija tar-radjazzjoni ottika. Hija rappreżentata mill-proporzjon tas-sinjal tal-ħruġ għas-sinjal inċidentali. Din il-karatteristika ma tirriflettix il-karatteristiċi tal-istorbju tal-apparat, iżda biss l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tar-radjazzjoni elettromanjetika f'kurrent jew vultaġġ. Għalhekk, tista' tvarja skont it-tul tal-mewġa tas-sinjal tad-dawl inċidentali. Barra minn hekk, il-karatteristiċi tar-rispons tal-qawwa huma wkoll funzjoni tal-polarizzazzjoni applikata u t-temperatura ambjentali.

2. Il-karatteristika tar-rispons spettrali hija parametru li jikkaratterizza r-relazzjoni bejn il-karatteristika tar-rispons tal-qawwa tad-ditekter tas-sinjal ottiku u l-funzjoni tat-tul tal-mewġa tas-sinjal ottiku inċidentali. Il-karatteristiċi tar-rispons spettrali tal-fotoditekters tas-sinjali ottiċi f'tulijiet ta' mewġ differenti ġeneralment jiġu deskritti kwantitativament permezz ta' "kurva tar-rispons spettrali". Ta' min jinnota li l-ogħla karatteristiċi tar-rispons spettrali biss fil-kurva huma kalibrati b'valur assolut, u l-karatteristiċi l-oħra tar-rispons spettrali f'tulijiet ta' mewġ differenti huma espressi b'valuri relattivi normalizzati bbażati fuq l-ogħla valur tal-karatteristiċi tar-rispons spettrali.

3. Il-qawwa ekwivalenti tal-istorbju hija l-qawwa tas-sinjal tad-dawl inċidentali meħtieġa meta l-vultaġġ tas-sinjal tal-ħruġ iġġenerat mid-ditekter tas-sinjal ottiku jkun ugwali għal-livell inerenti tal-vultaġġ tal-istorbju tal-apparat innifsu. Huwa l-fattur ewlieni li jiddetermina l-intensità minima tas-sinjal ottiku li tista' titkejjel mid-ditekter tas-sinjal ottiku, jiġifieri, is-sensittività tal-iskoperta.

4. Is-sensittività speċifika tad-detezzjoni hija parametru karatteristiku li jikkaratterizza l-karatteristiċi inerenti tal-materjal fotosensittiv tad-ditekter. Tirrappreżenta l-inqas densità ta' kurrent tal-foton inċidentali li tista' titkejjel minn ditekter tas-sinjal ottiku. Il-valur tagħha jista' jvarja skont il-kundizzjonijiet operattivi tad-ditekter tat-tul tal-mewġ tas-sinjal tad-dawl imkejjel (bħat-temperatura ambjentali, il-preġudizzju applikat, eċċ.). Iktar ma tkun kbira l-bandwidth tad-ditekter, iktar tkun kbira ż-żona tad-ditekter tas-sinjal ottiku, iżgħar il-qawwa ekwivalenti tal-ħoss NEP, u iktar tkun għolja s-sensittività speċifika tad-detezzjoni. Iktar ma tkun għolja s-sensittività speċifika tad-detezzjoni tad-ditekter tfisser li huwa adattat għad-detezzjoni ta' sinjali ottiċi ħafna aktar dgħajfa.

5. L-effiċjenza kwantistika Q hija parametru karatteristiku importanti ieħor tad-ditekter tas-sinjal ottiku. Hija definita bħala l-proporzjon tan-numru ta’ “risposti” kwantifikabbli prodotti mill-fotomon fid-ditekter man-numru ta’ fotoni inċidenti fuq il-wiċċ tal-materjal fotosensittiv. Pereżempju, għal ditekters tas-sinjali tad-dawl li joperaw fuq l-emissjoni tal-fotoni, l-effiċjenza kwantistika hija l-proporzjon tan-numru ta’ fotoelettroni emessi mill-wiċċ tal-materjal fotosensittiv man-numru ta’ fotoni tas-sinjal imkejjel ipproġettat fuq il-wiċċ. F’ditekter tas-sinjali ottiċi li juża materjal semikonduttur b’ġunzjoni pn bħala materjal fotosensittiv, l-effiċjenza kwantistika tad-ditekter hija kkalkulata billi n-numru ta’ pari ta’ toqob tal-elettroni ġġenerati mis-sinjal tad-dawl imkejjel jinqasam bin-numru ta’ fotoni tas-sinjal inċidenti. Rappreżentazzjoni komuni oħra tal-effiċjenza kwantistika ta’ ditekter tas-sinjal ottiku hija permezz tar-risponsività tad-ditekter Rd.

6. Il-ħin tar-rispons huwa parametru importanti biex jikkaratterizza l-veloċità tar-rispons tad-ditekter tas-sinjal ottiku għall-bidla fl-intensità tas-sinjal tad-dawl imkejjel. Meta s-sinjal tad-dawl imkejjel jiġi mmodulat fil-forma ta' impuls tad-dawl, l-intensità tas-sinjal elettriku tal-impuls iġġenerat mill-azzjoni tiegħu fuq id-ditekter teħtieġ li "titla'" għall-"quċċata" korrispondenti wara ċertu ħin ta' rispons, u mill-"quċċata" u mbagħad taqa' lura għall-"valur żero" inizjali li jikkorrispondi għall-azzjoni tal-impuls tad-dawl. Sabiex tiddeskrivi r-rispons tad-ditekter għall-bidla fl-intensità tas-sinjal tad-dawl imkejjel, il-ħin meta l-intensità tas-sinjal elettriku ġġenerat mill-impuls tad-dawl inċidentali titla' mill-ogħla valur tagħha ta' 10% għal 90% jissejjaħ il-"ħin tat-tlugħ", u l-ħin meta l-forma tal-mewġa tal-impuls tas-sinjal elettriku taqa' mill-ogħla valur tagħha ta' 90% għal 10% jissejjaħ il-"ħin tal-waqgħa" jew "ħin tat-tħassir".

7. Il-linearità tar-rispons hija parametru karatteristiku importanti ieħor li jikkaratterizza r-relazzjoni funzjonali bejn ir-rispons tad-ditekter tas-sinjal ottiku u l-intensità tas-sinjal tad-dawl inċidentali mkejjel. Din teħtieġ l-output tal-ditekter tas-sinjal ottikuli tkun proporzjonali f'ċertu medda tal-intensità tas-sinjal ottiku mkejjel. Normalment huwa definit li d-devjazzjoni perċentwali mil-linearità input-output fil-medda speċifikata tal-intensità tas-sinjal ottiku tad-dħul hija l-linearità tar-rispons tad-ditekter tas-sinjal ottiku.