Optik sinyalin temel karakteristik parametrelerifotodedektörler:
Çeşitli fotodedektör formlarını incelemeden önce, fotodedektörlerin çalışma performansının karakteristik parametrelerioptik sinyal fotodedektörleriözetlenmiştir. Bu özellikler arasında duyarlılık, spektral yanıt, gürültü eşdeğer gücü (NEP), özgül algılama ve özgül algılama bulunur. D*), kuantum verimliliği ve yanıt süresi.
1. duyarlılık Rd, cihazın optik radyasyon enerjisine karşı tepki duyarlılığını karakterize etmek için kullanılır. Çıkış sinyalinin olay sinyaline oranıyla gösterilir. Bu özellik, cihazın gürültü özelliklerini yansıtmaz, yalnızca elektromanyetik radyasyon enerjisini akıma veya voltaja dönüştürme verimliliğini yansıtır. Bu nedenle, olay ışık sinyalinin dalga boyuna göre değişebilir. Ek olarak, güç tepki özellikleri de uygulanan önyargının ve ortam sıcaklığının bir fonksiyonudur.
2. Spektral tepki karakteristiği, optik sinyal dedektörünün güç tepki karakteristiği ile olay optik sinyalin dalga boyu fonksiyonu arasındaki ilişkiyi karakterize eden bir parametredir. Farklı dalga boylarındaki optik sinyal fotodedektörlerinin spektral tepki karakteristikleri genellikle "spektral tepki eğrisi" ile nicel olarak tanımlanır. Eğrideki yalnızca en yüksek spektral tepki karakteristiklerinin mutlak değere göre kalibre edildiği ve farklı dalga boylarındaki diğer spektral tepki karakteristiklerinin spektral tepki karakteristiklerinin en yüksek değerine dayalı normalize edilmiş bağıl değerlerle ifade edildiği unutulmamalıdır.
3. Gürültü eşdeğer gücü, optik sinyal dedektörü tarafından üretilen çıkış sinyali voltajı, cihazın kendi içsel gürültü voltaj seviyesine eşit olduğunda gereken olay ışığı sinyal gücüdür. Optik sinyal dedektörü tarafından ölçülebilen minimum optik sinyal yoğunluğunu, yani algılama hassasiyetini belirleyen ana faktördür.
4. Belirli algılama hassasiyeti, dedektörün ışığa duyarlı malzemesinin doğal özelliklerini karakterize eden karakteristik bir parametredir. Bir optik sinyal dedektörü tarafından ölçülebilen en düşük olay foton akımı yoğunluğunu temsil eder. Değeri, ölçülen ışık sinyalinin dalga boyu dedektörünün çalışma koşullarına (ortam sıcaklığı, uygulanan önyargı vb.) göre değişebilir. Dedektör bant genişliği ne kadar büyükse, optik sinyal dedektör alanı o kadar büyük, gürültü eşdeğer gücü NEP o kadar küçük ve belirli algılama hassasiyeti o kadar yüksek olur. Dedektörün daha yüksek belirli algılama hassasiyeti, çok daha zayıf optik sinyallerin algılanması için uygun olduğu anlamına gelir.
5. Kuantum verimliliği Q, optik sinyal dedektörünün bir diğer önemli karakteristik parametresidir. Dedektördeki fotomon tarafından üretilen ölçülebilir "tepki" sayısının, ışığa duyarlı malzemenin yüzeyine düşen foton sayısına oranı olarak tanımlanır. Örneğin, foton emisyonuyla çalışan ışık sinyali dedektörleri için kuantum verimliliği, ışığa duyarlı malzemenin yüzeyinden yayılan fotoelektron sayısının, ölçülen sinyalin yüzeye yansıtılan foton sayısına oranıdır. Fotoduyarlı malzeme olarak pn eklemli yarı iletken malzeme kullanan bir optik sinyal dedektöründe, dedektörün kuantum verimliliği, ölçülen ışık sinyali tarafından üretilen elektron deliği çiftlerinin sayısının gelen sinyal fotonlarının sayısına bölünmesiyle hesaplanır. Bir optik sinyal dedektörünün kuantum verimliliğinin bir diğer yaygın gösterimi, dedektörün tepkiselliği Rd aracılığıyladır.
6. Tepki süresi, ölçülen ışık sinyalinin yoğunluk değişimine optik sinyal dedektörünün tepki hızını karakterize etmek için önemli bir parametredir. Ölçülen ışık sinyali bir ışık darbesi biçimine modüle edildiğinde, dedektör üzerindeki etkisiyle üretilen darbe elektrik sinyalinin yoğunluğunun belirli bir tepki süresinden sonra karşılık gelen "zirveye" "yükselmesi" ve "zirveden" sonra ışık darbesinin eylemine karşılık gelen ilk "sıfır değerine" geri düşmesi gerekir. Dedektörün ölçülen ışık sinyalinin yoğunluk değişimine tepkisini tanımlamak için, olay ışık darbesi tarafından üretilen elektrik sinyalinin yoğunluğunun %10'luk en yüksek değerinden %90'a yükseldiği zamana "yükselme süresi", elektrik sinyali darbe dalga formunun %90'lık en yüksek değerinden %10'a düştüğü zamana ise "düşüş süresi" veya "azalma süresi" denir.
7. Tepki doğrusallığı, optik sinyal dedektörünün tepkisi ile olay ölçülen ışık sinyalinin yoğunluğu arasındaki işlevsel ilişkiyi karakterize eden bir diğer önemli karakteristik parametredir. Çıkışınoptik sinyal dedektörüÖlçülen optik sinyalin yoğunluğunun belirli bir aralığında orantılı olması. Genellikle, giriş optik sinyal yoğunluğunun belirtilen aralığında giriş-çıkış doğrusallığından yüzde sapmanın optik sinyal dedektörünün tepki doğrusallığı olduğu tanımlanır.
Gönderi zamanı: 12-Ağu-2024