Základné charakteristické parametre optického signálufotodetektory:
Pred preskúmaním rôznych foriem fotodetektorov, charakteristické parametre prevádzkového výkonuFotodetektory optického signálusú zhrnuté. Tieto charakteristiky zahŕňajú citlivosť, spektrálnu odozvu, ekvivalentný výkon šumu (NEP), špecifická detektivita a špecifická detektivita. D*), kvantová účinnosť a čas odozvy.
1. Restivita RD sa používa na charakterizáciu citlivosti odozvy zariadenia na optickú žiarivú energiu. Je predstavovaný pomerom výstupného signálu k dopadajúcemu signálu. Táto charakteristika neodráža šumové charakteristiky zariadenia, ale iba účinnosť premeny elektromagnetickej žiarenia na prúd alebo napätie. Preto sa môže meniť s vlnovou dĺžkou signálu dopadajúceho svetla. Charakteristiky odozvy výkonu sú okrem toho tiež funkciou aplikovaného zaujatosti a okolitej teploty.
2. Charakteristika spektrálnej odozvy je parameter, ktorý charakterizuje vzťah medzi charakteristikou výkonovej odozvy detektora optického signálu a funkciou vlnovej dĺžky dopadajúceho optického signálu. Charakteristiky spektrálnej odozvy optických signálnych fotodetektorov pri rôznych vlnových dĺžkach sú obvykle kvantitatívne opísané „spektrálnou odozvou“. Je potrebné poznamenať, že iba najvyššie charakteristiky spektrálnej odozvy v krivke sú kalibrované absolútnou hodnotou a ďalšie charakteristiky spektrálnej odozvy pri rôznych vlnových dĺžkach sú vyjadrené normalizovanými relatívnymi hodnotami založenými na najvyššej hodnote charakteristík spektrálnej odozvy.
3. Hlukový ekvivalentný výkon je výkon dopadajúceho svetelného signálu, keď sa napätie výstupného signálu generované optickým detektorom signálu rovná inherentnej úrovni hlukového napätia samotného zariadenia. Je to hlavný faktor, ktorý určuje minimálnu intenzitu optického signálu, ktorý sa dá merať pomocou optického detektora signálu, to znamená citlivosť na detekciu.
4. Špecifická citlivosť na detekciu je charakteristický parameter, ktorý charakterizuje vlastné charakteristiky fotosenzitívneho materiálu detektora. Predstavuje najnižšiu hustotu prúdu fotónov, ktorá sa dá merať optickým detektorom signálu. Jeho hodnota sa môže meniť podľa prevádzkových podmienok detektora vlnovej dĺžky nameraného svetelného signálu (ako je teplota okolia, aplikovaná zaujatosť atď.). Čím väčšia je šírka pásma detektora, tým väčšia je oblasť detektora optického signálu, tým menšia je výkonný výkon ekvivalentný šum a čím vyššia je citlivosť na špecifickú detekciu. Vyššia špecifická detekčná citlivosť detektora znamená, že je vhodný na detekciu oveľa slabších optických signálov.
5. Kvantová účinnosť Q je ďalší dôležitý charakteristický parameter optického detektora signálu. Je definovaný ako pomer počtu kvantifikovateľných „odpovedí“, ktoré vytvoril fotomón v detektore k počtu fotónov dopadajúcich na povrchu fotosenzitívneho materiálu. Napríklad pre detektory svetelných signálov pracujúcich pri emisii fotónov je kvantová účinnosť pomerom počtu fotoelektrónov emitovaných z povrchu fotosenzitívneho materiálu k počtu fotónov nameraného signálu premietaného na povrch. V optickom detektore signálu s použitím polovodičového materiálu PN ako fotosenzitívneho materiálu sa kvantová účinnosť detektora vypočíta vydelením počtu párov elektrónových otvorov generovaných nameraným svetelným signálom počtom dopadajúcich signálnych fotónov. Ďalším spoločným znázornením kvantovej účinnosti optického detektora signálu je prostredníctvom responzívnej detektora RD.
6. Čas odozvy je dôležitým parametrom na charakterizáciu rýchlosti odozvy optického detektora signálu k zmene intenzity meraného svetla signálu. Ak je nameraný svetlo signál modulovaný do formy ľahkého impulzu, intenzita impulzného elektrického signálu generovaného jeho pôsobením na detektor musí „stúpať“ k zodpovedajúcemu „vrcholu“ po určitom čase odozvy a od „vrcholu“ a potom spadnúť späť na počiatočnú „nulovú hodnotu“ zodpovedajúcu pôsobeniu ľahkého impulzu. Aby sa opísala odozva detektora na zmenu intenzity nameraného svetelného signálu, čas, keď intenzita elektrického signálu generovaného pulzom dopadajúceho svetla stúpa z najvyššej hodnoty 10% na 90%, sa nazýva „časový čas“ a čas, keď sa elektrickým signálnym tvarom pulzuje v vlnách elektrického signálu.
7. Linearita odozvy je ďalším dôležitým charakteristickým parametrom, ktorý charakterizuje funkčný vzťah medzi reakciou optického detektora signálu a intenzitou dopadu nameraného svetla. Vyžaduje výstupdetektor optického signálubyť proporcionálny v určitom rozsahu intenzity nameraného optického signálu. Zvyčajne sa definuje, že percentuálna odchýlka od linearity vstupného výstupu v špecifikovanom rozsahu intenzity vstupnej optickej signálu je linearita odozvy optického detektora signálu.
Čas príspevku: august-12-2024