Základné charakteristické parametre optického signálufotodetektory:
Pred skúmaním rôznych foriem fotodetektorov, charakteristické parametre prevádzkového výkonufotodetektory optického signálusú zhrnuté. Tieto charakteristiky zahŕňajú odozvu, spektrálnu odozvu, ekvivalentný výkon šumu (NEP), špecifickú detektívnosť a špecifickú detektívnosť. D*), kvantová účinnosť a čas odozvy.
1. odozva Rd sa používa na charakterizáciu citlivosti odozvy zariadenia na energiu optického žiarenia. Je reprezentovaný pomerom výstupného signálu k dopadajúcemu signálu. Táto charakteristika neodráža hlukové charakteristiky zariadenia, ale iba účinnosť premeny energie elektromagnetického žiarenia na prúd alebo napätie. Preto sa môže meniť s vlnovou dĺžkou dopadajúceho svetelného signálu. Okrem toho sú charakteristiky odozvy výkonu tiež funkciou aplikovaného predpätia a okolitej teploty.
2. Spektrálna charakteristika odozvy je parameter, ktorý charakterizuje vzťah medzi charakteristikou odozvy výkonu detektora optického signálu a funkciou vlnovej dĺžky dopadajúceho optického signálu. Charakteristiky spektrálnej odozvy fotodetektorov optického signálu pri rôznych vlnových dĺžkach sú zvyčajne kvantitatívne opísané pomocou „krivky spektrálnej odozvy“. Je potrebné poznamenať, že iba najvyššie charakteristiky spektrálnej odozvy v krivke sú kalibrované absolútnou hodnotou a ostatné charakteristiky spektrálnej odozvy pri rôznych vlnových dĺžkach sú vyjadrené normalizovanými relatívnymi hodnotami založenými na najvyššej hodnote charakteristík spektrálnej odozvy.
3. Ekvivalentný výkon šumu je výkon signálu dopadajúceho svetla potrebný vtedy, keď sa napätie výstupného signálu generované detektorom optického signálu rovná úrovni vlastného šumového napätia samotného zariadenia. Je to hlavný faktor, ktorý určuje minimálnu intenzitu optického signálu, ktorú je možné merať detektorom optického signálu, teda citlivosť detekcie.
4. Špecifická citlivosť detekcie je charakteristický parameter, ktorý charakterizuje vlastné charakteristiky fotosenzitívneho materiálu detektora. Predstavuje najnižšiu hustotu dopadajúceho fotónového prúdu, ktorú je možné merať detektorom optického signálu. Jeho hodnota sa môže meniť v závislosti od prevádzkových podmienok detektora vlnovej dĺžky meraného svetelného signálu (ako je teplota okolia, aplikovaná odchýlka atď.). Čím väčšia je šírka pásma detektora, tým väčšia je plocha detektora optického signálu, tým menší je šumový ekvivalentný výkon NEP a tým vyššia je špecifická citlivosť detekcie. Vyššia špecifická detekčná citlivosť detektora znamená, že je vhodný na detekciu oveľa slabších optických signálov.
5. Kvantová účinnosť Q je ďalším dôležitým charakteristickým parametrom detektora optického signálu. Je definovaný ako pomer počtu kvantifikovateľných „odpovedí“ produkovaných fotomónom v detektore k počtu fotónov dopadajúcich na povrch fotosenzitívneho materiálu. Napríklad pre detektory svetelného signálu pracujúce na emisii fotónov je kvantová účinnosť pomer počtu fotoelektrónov emitovaných z povrchu fotocitlivého materiálu k počtu fotónov meraného signálu premietaných na povrch. V detektore optického signálu, ktorý ako fotosenzitívny materiál používa polovodičový materiál pn prechodu, sa kvantová účinnosť detektora vypočíta vydelením počtu párov elektrónových dier generovaných nameraným svetelným signálom počtom dopadajúcich signálnych fotónov. Ďalšie bežné znázornenie kvantovej účinnosti detektora optického signálu je pomocou citlivosti detektora Rd.
6. Čas odozvy je dôležitý parameter na charakterizáciu rýchlosti odozvy detektora optického signálu na zmenu intenzity meraného svetelného signálu. Keď je meraný svetelný signál modulovaný do tvaru svetelného impulzu, intenzita elektrického signálu impulzu generovaného jeho pôsobením na detektor musí po určitom čase odozvy „stúpnuť“ na zodpovedajúci „vrchol“ a z „ vrchol“ a potom klesnú späť na počiatočnú „nulovú hodnotu“ zodpovedajúcu pôsobeniu svetelného impulzu. Aby bolo možné opísať odozvu detektora na zmenu intenzity meraného svetelného signálu, čas, keď intenzita elektrického signálu generovaného impulzom dopadajúceho svetla stúpne z najvyššej hodnoty 10 % na 90 %, sa nazýva „nárast“. čas“ a čas, keď tvar vlny impulzu elektrického signálu klesne zo svojej najvyššej hodnoty 90 % na 10 %, sa nazýva „čas pádu“ alebo „čas poklesu“.
7. Linearita odozvy je ďalším dôležitým charakteristickým parametrom, ktorý charakterizuje funkčný vzťah medzi odozvou detektora optického signálu a intenzitou dopadajúceho meraného svetelného signálu. Vyžaduje si to výstup zoptický detektor signálubyť úmerné v určitom rozsahu intenzity meraného optického signálu. Zvyčajne sa definuje, že percentuálna odchýlka od vstupno-výstupnej linearity v rámci špecifikovaného rozsahu intenzity vstupného optického signálu je linearitou odozvy detektora optického signálu.
Čas odoslania: 12. augusta 2024