GirişDenge Fotodedektörü(Optoelektronik Denge Dedektörü)
Denge fotodedektörleri, optik bağlantı yöntemine göre fiber optik bağlantı tipi ve uzamsal optik bağlantı tipi olmak üzere ikiye ayrılabilir. İç yapısında, yüksek derecede uyumlu iki fotodiyot, düşük gürültülü, yüksek bant genişliğine sahip bir transempedans yükseltici devre modülü ve ultra düşük gürültülü bir güç modülü bulunur. Yüksek ortak mod reddetme oranı, ultra düşük gürültü ve yüksek bant genişliği özelliklerine sahip olup, tutarlı optik iletişim alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Son yıllarda çeşitli ülkelerdeki işletmeler ve üniversiteler için bir araştırma odağı haline gelmiştir.
Denge Fotodedektörünün Çalışma Prensibi (Optoelektronik Denge Dedektörü)
Dengeli Fotodedektör, ışık alıcı birimi olarak ters polarizasyon durumunda iki fotodiyot kullanır. Bir ışık sinyali alındığında, iki fotodiyot tarafından üretilen fotoakım çıkarılır ve akım sinyalini çıkış için bir voltaj sinyaline dönüştürmek üzere bir transempedans yükselticiye bağlanır. Kendi kendini azaltan yapının kullanımı, yerel osilatör ışığı ve karanlık akımı tarafından oluşturulan ortak mod sinyalini etkili bir şekilde bastırabilir, diferansiyel mod sinyalini artırabilir ve zayıf ışık sinyallerinin algılama yeteneğini bir ölçüde iyileştirebilir.
Avantajları: Yüksek ortak mod reddetme oranı, yüksek hassasiyet ve yüksek algılama bant genişliği, çeşitli uygulama senaryolarını karşılayabilir.
Dezavantajları: Düşük doygunluk optik gücü, yalnızca zayıf ışık algılama için uygun, entegrasyonun iyileştirilmesi gerekiyor.
ŞEKİL: Denge dedektörünün çalışma prensibi diyagramı
Denge Fotodedektörünün (Optoelektronik) Performans ParametreleriDenge Dedektörü)
1. Tepki verme yeteneği
Tepki hızı, bir fotodiyotun ışık sinyallerini fotoakıma dönüştürme verimliliğini ifade eder; bu da fotoakımın ışık gücüne oranıdır. Daha yüksek tepki hızına sahip bir fotodiyot seçmek, Denge Fotodedektörünün hassasiyetini etkili bir şekilde artırabilir.
Tepki hızı, bir fotodiyotun ışık sinyallerini fotoakıma dönüştürme verimliliğini ifade eder; bu da fotoakımın ışık gücüne oranıdır. Daha yüksek tepki hızına sahip bir fotodiyot seçmek, Denge Fotodedektörünün hassasiyetini etkili bir şekilde artırabilir.
2. Bant genişliği
Bant genişliği, Denge Fotodedektörünün çıkış sinyal genliğinin -3 dB azaldığı sinyal frekansını temsil eder ve fotodiyotun parazitik kapasitansına, transempedansın boyutuna ve operasyonel yükseltecin kazanç-bant genişliği çarpımına bağlıdır.
3. Ortak mod reddetme oranı
Ortak mod reddetme oranı, dengeli dedektörler tarafından ortak mod sinyallerinin bastırılma derecesini ölçmek için kullanılır ve ticari ürünler genellikle minimum 25 dB'lik bir ortak mod reddetme oranı gerektirir.
4.NEP
Gürültü Eşdeğer Gücü: Bir sistemin gürültü performansını ölçmek için önemli bir parametre olan, sinyal-gürültü oranının 1 olduğu durumda gerekli olan giriş sinyal gücüdür. Dengeli dedektör gürültüsünün ana bileşenleri optik saçılma gürültüsü ve elektriksel gürültüdür.
Denge Fotodedektörünün (Optoelektronik Denge Dedektörü) Uygulaması
Son yıllarda, dengeli fotodedektörler lazer rüzgar radarı, lazer titreşim ölçümü, fiber optik algılama, zayıf ışık tutarlı algılama, spektral algılama, gaz algılama vb. alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Dengeli dedektörlerin yüksek hız, yüksek bant genişliği, düşük gürültü, yüksek ortak mod reddetme oranı ve yüksek hassasiyet özelliklerine yönelik araştırmalar atılımlar sağlamış ve farklı uygulama senaryolarını karşılamak için yüksek entegrasyon ve düşük güç tüketimi yönünde gelişmektedir.
Yayın tarihi: 06 Şubat 2025