Parametri karatteristiċi bażiċi ta 'fotodetectors tas-sinjali ottiċi

Parametri karatteristiċi bażiċi tas-sinjal ottikufotodetetturi:

Qabel ma teżamina diversi forom ta 'fotodetectors, il-parametri karatteristiċi tal-prestazzjoni operattiva ta'Fotodetetturi tas-sinjali ottiċihuma miġbura fil-qosor. Dawn il-karatteristiċi jinkludu risponsività, rispons spettrali, qawwa ekwivalenti tal-istorbju (NEP), ditettività speċifika, u ditettività speċifika. D*), l-effiċjenza quantum, u l-ħin tar-rispons.

1. responsivity Rd tintuża biex tikkaratterizza s-sensittività tar-rispons tal-apparat għall-enerġija tar-radjazzjoni ottika. Huwa rappreżentat mill-proporzjon tas-sinjal tal-ħruġ għas-sinjal tal-inċident. Din il-karatteristika ma tirriflettix il-karatteristiċi tal-ħoss tal-apparat, iżda biss l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija tar-radjazzjoni elettromanjetika f'kurrent jew vultaġġ. Għalhekk, jista 'jvarja skond il-wavelength tas-sinjal tad-dawl inċidentali. Barra minn hekk, il-karatteristiċi tar-rispons tal-qawwa huma wkoll funzjoni tal-preġudizzju applikat 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 tal-wavelength tas-sinjal ottiku inċidentali. Il-karatteristiċi ta 'rispons spettrali ta' fotodetectors tas-sinjali ottiċi f'tul ta 'mewġ differenti huma ġeneralment deskritti kwantitattivament minn "kurva ta' rispons spettrali". Għandu jiġi nnutat li l-ogħla karatteristiċi ta 'rispons spettrali fil-kurva biss huma kalibrati b'valur assolut, u l-karatteristiċi ta' rispons spettrali l-oħra f'tul ta 'mewġ differenti huma espressi b'valuri relattivi normalizzati bbażati fuq l-ogħla valur ta' karatteristiċi ta 'rispons spettrali.

3. Il-qawwa ekwivalenti tal-istorbju hija l-qawwa tas-sinjal tad-dawl inċidentali meħtieġa meta l-vultaġġ tas-sinjal tal-ħruġ ġġenerat mid-ditekter tas-sinjal ottiku huwa ugwali għal-livell inerenti tal-vultaġġ tal-ħoss 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-kxif.

4. Is-sensittività speċifika ta 'skoperta hija parametru karatteristiku li jikkaratterizza l-karatteristiċi inerenti tal-materjal fotosensittiv tad-ditekter. Jirrappreżenta l-inqas densità ta 'kurrent foton inċidentali li tista' titkejjel b'ditekter tas-sinjal ottiku. Il-valur tiegħu jista 'jvarja skond il-kundizzjonijiet operattivi tad-ditekter tal-wavelength tas-sinjal tad-dawl imkejjel (bħal temperatura ambjentali, bias applikat, eċċ.). Iktar ma tkun kbira l-bandwidth tad-ditekter, iktar ikun kbir iż-żona tad-ditekter tas-sinjal ottiku, iżgħar tkun il-qawwa ekwivalenti tal-istorbju NEP, u iktar tkun għolja s-sensittività speċifika ta 'skoperta. Is-sensittività ta 'skoperta speċifika ogħla tad-ditekter tfisser li huwa adattat għall-iskoperta ta' sinjali ottiċi ħafna aktar dgħajfa.

5. L-effiċjenza kwantika Q hija parametru karatteristiku importanti ieħor tad-ditekter tas-sinjal ottiku. Huwa definit 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 emissjoni tal-fotoni, l-effiċjenza kwantistika hija l-proporzjon tan-numru ta 'fotoelettroni emessi mill-wiċċ tal-materjal fotosensittiv għan-numru ta' fotoni tas-sinjal imkejjel ipproġettat fuq il-wiċċ. F'ditekter ta 'sinjal ottiku li juża materjal semikonduttur ta' junction pn bħala materjal fotosensittiv, l-effiċjenza quantum tad-ditekter hija kkalkulata billi jiġi diviż in-numru ta 'pari ta' toqba ta 'elettroni ġġenerati mis-sinjal tad-dawl imkejjel bin-numru ta' fotoni tas-sinjali inċidentali. Rappreżentazzjoni komuni oħra ta 'l-effiċjenza quantum ta' detector ta 'sinjal ottiku hija permezz tar-responsività 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 modulat fil-forma ta 'polz tad-dawl, l-intensità tas-sinjal elettriku tal-polz ġġenerat mill-azzjoni tiegħu fuq id-ditekter jeħtieġ li "jogħla" għall-"quċċata" korrispondenti wara ċertu ħin ta' rispons, u mill-" peak" u mbagħad jaqgħu lura għall-"valur żero" inizjali li jikkorrispondi għall-azzjoni tal-polz 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-polz tad-dawl inċidentali togħla mill-ogħla valur tagħha ta '10% sa 90% jissejjaħ "lok" ħin", u l-ħin meta l-forma tal-mewġ tal-polz tas-sinjal elettriku jaqa 'mill-ogħla valur tagħha ta' 90% sa 10% jissejjaħ il-"ħin ta 'waqgħa" jew "ħin ta' decay".

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 imkejjel tal-inċident. Hija teħtieġ l-output tal-ditekter tas-sinjal ottikuli jkun proporzjonali f'ċertu medda ta 'l-intensità tas-sinjal ottiku mkejjel. Normalment huwa definit li d-devjazzjoni perċentwali mil-linearità tal-input-output fil-medda speċifikata tal-intensità tas-sinjal ottiku tad-dħul hija l-linearità tar-rispons tad-ditekter tas-sinjal ottiku.