Podstawowe charakterystyczne parametry sygnału optycznegofotodetektory:
Przed zbadaniem różnych form fotodetektorów, charakterystyczne parametry wydajności operacyjnejFotodetektory sygnału optycznegosą podsumowane. Charakterystyki te obejmują reaktywność, odpowiedź widmową, moc równoważną szumu (NEP), specyficzną wykrywalność i specyficzną wykrywalność. D*), wydajność kwantowa i czas reakcji.
1. RD RD służy do scharakteryzowania wrażliwości odpowiedzi na energię promieniowania optycznego. Jest reprezentowany przez stosunek sygnału wyjściowego do sygnału padającego. Ta cecha nie odzwierciedla charakterystyki szumu urządzenia, a jedynie wydajność przekształcania energii promieniowania elektromagnetycznego w prąd lub napięcie. Dlatego może się różnić w zależności od długości fali padającego sygnału światła. Ponadto charakterystyka odpowiedzi mocy są również funkcją zastosowanego stronniczości i temperatury otoczenia.
2. Charakterystyka odpowiedzi widmowej jest parametrem, który charakteryzuje związek między reakcją mocy charakterystyczną detektora sygnału optycznego a funkcją długości fali padającego sygnału optycznego. Charakterystyka odpowiedzi spektralnej fotodetektorów sygnału optycznego przy różnych długościach fali są zwykle opisywane ilościowo za pomocą „krzywej odpowiedzi widmowej”. Należy zauważyć, że tylko najwyższe charakterystyka odpowiedzi widmowej w krzywej są kalibrowane przez wartość bezwzględną, a inne charakterystyki odpowiedzi widmowej przy różnych długościach fali są wyrażane przez znormalizowane wartości względne w oparciu o najwyższą wartość charakterystyki odpowiedzi widmowej.
3. Moc równoważna szumu jest padającą moc sygnału światła wymagana, gdy napięcie sygnału wyjściowego generowane przez detektor sygnału optycznego jest równy nieodłącznego poziomu napięcia szumu samego urządzenia. Jest to główny czynnik, który określa minimalną intensywność sygnału optycznego, którą można zmierzyć za pomocą detektora sygnału optycznego, to znaczy czułość wykrywania.
4. Specyficzna wrażliwość wykrywania jest parametrem charakterystycznym, który charakteryzuje nieodłączne cechy materiału światłoczującego detektora. Reprezentuje najniższą gęstość prądu fotonu padającego, którą można zmierzyć za pomocą detektora sygnału optycznego. Jego wartość może się różnić w zależności od warunków pracy detektora długości fali zmierzonego sygnału światła (takiego jak temperatura otoczenia, zastosowane stronniczość itp.). Im większa szerokość pasma detektora, tym większy obszar detektora sygnału optycznego, tym mniejsza moc równoważna hałasu NEP i tym wyższa specyficzna wrażliwość wykrywania. Wyższa specyficzna wrażliwość wykrywania detektora oznacza, że jest on odpowiedni do wykrywania znacznie słabszych sygnałów optycznych.
5. Wydajność kwantowa Q jest kolejnym ważnym parametrem charakterystycznym detektora sygnału optycznego. Jest to definiowane jako stosunek liczby kwantyfikowalnych „odpowiedzi” wytwarzanych przez fotomon w detektorze do liczby fotonów padających na powierzchni materiału światłoczułego. Na przykład w przypadku detektorów sygnałów świetlnych działających na emisji fotonu wydajność kwantowa jest stosunkiem liczby fotoelektronów emitowanych z powierzchni materiału światłoczułego do liczby fotonów zmierzonego sygnału wyświetlonego na powierzchni. W detektorze sygnału optycznego wykorzystującym materiał półprzewodnikowy PN jako materiał światłowodu, wydajność kwantowa detektora jest obliczana poprzez podzielenie liczby par otworów elektronowych generowanych przez zmierzony sygnał światła przez liczbę padających fotonów sygnałów. Innym powszechnym przedstawieniem wydajności kwantowej detektora sygnału optycznego jest za pomocą reakcji detektora RD.
6. Czas odpowiedzi jest ważnym parametrem charakteryzującym prędkość odpowiedzi detektora sygnału optycznego na zmianę intensywności zmierzonego sygnału światła. Gdy zmierzony sygnał światła jest modulowany w postaci impulsu światła, intensywność sygnału elektrycznego impulsu generowanego przez jego działanie na detektor musi „wznieść się” do odpowiedniego „piku” po określonym czasie odpowiedzi, a z „piku”, a następnie spada z powrotem do początkowej „wartości zerowej” odpowiadającej działaniu światła. W celu opisania odpowiedzi detektora na zmianę intensywności zmierzonego sygnału światła, czas, w którym intensywność sygnału elektrycznego generowanego przez padające impuls światła wzrasta z najwyższej wartości 10% do 90%, nazywa się „czasem wzrostu”, a czas, w którym przebieg impulsu elektrycznego wychodzi z jego najwyższej wartości 90% do 10%, nazywany „czasem spadania” lub „czasu rozkładu”.
7. Liniowość reakcji jest kolejnym ważnym parametrem charakterystycznym, który charakteryzuje funkcjonalną zależność między odpowiedzią detektora sygnału optycznego a intensywnością padanego sygnału światła. Wymaga wyjściaOptyczny detektor sygnałówbyć proporcjonalnym w pewnym zakresie intensywności zmierzonego sygnału optycznego. Zazwyczaj definiuje się, że procentowe odchylenie od liniowości wejściowej wyjścia w określonym zakresie wejściowej intensywności sygnału optycznego jest liniowością odpowiedzi detektora sygnału optycznego.
Czas postu: 12-2024