Optik sinyalin temel karakteristik parametrelerifotodetektörler:
Çeşitli fotodetektör formlarını incelemeden önce, çalışma performansının karakteristik parametreleriOptik sinyal fotodetektörlerözetlenmiştir. Bu özellikler arasında yanıt, spektral tepki, gürültü eşdeğeri güç (NEP), spesifik detektiflik ve spesifik detektiflik bulunur. D*), kuantum verimliliği ve yanıt süresi.
1. Sorumluluk RD, cihazın optik radyasyon enerjisine yanıt hassasiyetini karakterize etmek için kullanılır. Çıktı sinyalinin olay sinyaline oranı ile temsil edilir. Bu karakteristik cihazın gürültü özelliklerini yansıtmaz, sadece elektromanyetik radyasyon enerjisini akım veya voltaja dönüştürme etkinliği. Bu nedenle, olay ışık sinyalinin dalga boyuna göre değişebilir. Ek olarak, güç tepki özellikleri aynı zamanda uygulanan yanlılığın ve ortam sıcaklığının bir fonksiyonudur.
2. Spektral yanıt karakteristiği, optik sinyal dedektörünün güç tepkisi karakteristiği ile olay optik sinyalinin dalga boyu fonksiyonu arasındaki ilişkiyi karakterize eden bir parametredir. Farklı dalga boylarında optik sinyal fotodetektörlerinin spektral yanıt özellikleri genellikle “spektral tepki eğrisi” ile nicel olarak tanımlanır. Eğrideki en yüksek spektral tepki özelliklerinin mutlak değere göre kalibre edildiğine ve farklı dalga boylarındaki diğer spektral tepki özelliklerinin, spektral tepki özelliklerinin en yüksek değerine dayanan normalleştirilmiş nispi değerlerle ifade edildiğine dikkat edilmelidir.
3. Gürültü eşdeğeri güç, optik sinyal dedektörü tarafından üretilen çıkış sinyali voltajı, cihazın kendisinin doğal gürültü voltaj seviyesine eşit olduğunda, gereken olay ışık sinyali gücüdür. Optik sinyal dedektörü, yani algılama duyarlılığı tarafından ölçülebilen minimum optik sinyal yoğunluğunu belirleyen ana faktördür.
4. Spesifik algılama duyarlılığı, dedektörün ışığa duyarlı malzemesinin doğal özelliklerini karakterize eden karakteristik bir parametredir. Bir optik sinyal dedektörü ile ölçülebilen en düşük olay foton akım yoğunluğunu temsil eder. Değeri, ölçülen ışık sinyalinin dalga boyu dedektörünün çalışma koşullarına göre değişebilir (ortam sıcaklığı, uygulanan yanlılık vb.). Dedektör bant genişliği ne kadar büyük olursa, optik sinyal dedektör alanı o kadar büyük olur, gürültü eşdeğeri güç NEP o kadar küçük olur ve spesifik algılama duyarlılığı o kadar yüksek olur. Dedektörün daha yüksek spesifik algılama duyarlılığı, çok daha zayıf optik sinyallerin tespiti için uygun olduğu anlamına gelir.
5. Kuantum verimliliği q, optik sinyal dedektörünün bir başka önemli karakteristik parametresidir. Dedektörde fotomon tarafından üretilen ölçülebilir “yanıtların” sayısının, ışığa duyarlı malzemenin yüzeyinde meydana gelen foton sayısına oranı olarak tanımlanır. Örneğin, foton emisyonu üzerinde çalışan ışık sinyal dedektörleri için kuantum verimliliği, ışığa duyarlı malzemenin yüzeyinden yayılan fotoelektron sayısının yüzeye yansıtılan ölçülen sinyalin foton sayısına oranıdır. PN Kavşağı Yarıiletken Materyali kullanılarak bir optik sinyal dedektöründe, ışığa duyarlı malzeme olarak, dedektörün kuantum verimliliği, ölçülen ışık sinyali tarafından üretilen elektron deliği çiftlerinin sayısının olay sinyali fotonları sayısı ile bölünmesiyle hesaplanır. Bir optik sinyal dedektörünün kuantum verimliliğinin bir başka yaygın temsili, dedektörün yanıt vermesidir.
6. Yanıt süresi, optik sinyal dedektörünün tepki hızını ölçülen ışık sinyalinin yoğunluk değişimine karakterize etmek için önemli bir parametredir. Ölçülen ışık sinyali bir ışık darbesi biçiminde modüle edildiğinde, dedektör üzerindeki etkisi tarafından üretilen darbe elektrik sinyalinin yoğunluğunun, belirli bir tepki süresinden sonra karşılık gelen “tepe” e ve daha sonra ışık nabzının etkisine karşılık gelen başlangıç “sıfır değerine” düşmesi gerekir. Dedektörün ölçülen ışık sinyalinin yoğunluk değişimine tepkisini tanımlamak için, olay ışığı nabzının ürettiği elektrik sinyalinin% 10 ila% 90 değerinden yükseldiği sürenin “yükselme süresi” denir ve elektriksel sinyal nabız dalga formunun en yüksek değerinden% 90 ila% 10'dan düştüğü zaman, “düşme süresi” veya “geçer süresi” olarak adlandırılır.
7. Yanıt doğrusallığı, optik sinyal dedektörünün yanıtı ile olay ölçülen ışık sinyalinin yoğunluğu arasındaki fonksiyonel ilişkiyi karakterize eden bir diğer önemli karakteristik parametredir. Çıktı gerektirirOptik sinyal dedektörüölçülen optik sinyalin yoğunluğunun belirli bir aralığı içinde orantılı olmak. Genellikle, giriş çıktı doğrusallığından yüzde sapmanın, giriş optik sinyal yoğunluğunun belirtilen aralığında optik sinyal dedektörünün yanıt doğrusallığı olduğu tanımlanır.
Gönderme Zamanı: Ağustos 12-2024