Основни карактеристични параметри на фотодетекторите на оптички сигнал

Основни карактеристични параметри на оптичкиот сигналфотодетектори:

Пред да се испитаат различните форми на фотодетектори, карактеристичните параметри на оперативните перформанси нафотодетектори за оптички сигналсе сумирани. Овие карактеристики вклучуваат одговорност, спектрален одговор, моќност на еквивалент на бучава (NEP), специфична детективност и специфична детективност. D*), квантна ефикасност и време на одговор.

1. Одговорност Rd се користи за карактеризирање на чувствителноста на одговорот на уредот на енергијата на оптичкото зрачење. Тој е претставен со односот на излезниот сигнал до инцидентниот сигнал. Оваа карактеристика не ги одразува карактеристиките на бучавата на уредот, туку само ефикасноста на претворање на енергијата на електромагнетното зрачење во струја или напон. Затоа, може да варира во зависност од брановата должина на сигналот на ударната светлина. Покрај тоа, карактеристиките на одговорот на моќноста се исто така функција на применетата пристрасност и температурата на околината.

2. Карактеристиката на спектрален одговор е параметар кој ја карактеризира врската помеѓу карактеристиката на одговорот на моќноста на детекторот за оптички сигнал и функцијата на брановата должина на инцидентниот оптички сигнал. Карактеристиките на спектрален одговор на фотодетекторите на оптички сигнал на различни бранови должини обично се квантитативно опишани со „крива на спектрален одговор“. Треба да се забележи дека само највисоките карактеристики на спектрален одговор во кривата се калибрирани со апсолутна вредност, а другите карактеристики на спектрален одговор на различни бранови должини се изразени со нормализирани релативни вредности врз основа на највисоката вредност на карактеристиките на спектралниот одговор.

3. Еквивалентната моќност на бучавата е моќта на сигналот за упадна светлина што е потребна кога напонот на излезниот сигнал генериран од детекторот за оптички сигнал е еднаков на инхерентното ниво на напон на бучавата на самиот уред. Тоа е главниот фактор што го одредува минималниот интензитет на оптичкиот сигнал што може да се мери со детекторот за оптички сигнал, односно чувствителноста на откривање.

4. Специфичната чувствителност на детекција е карактеристичен параметар кој ги карактеризира вродените карактеристики на фотосензитивниот материјал на детекторот. Ја претставува најниската густина на струјата на инцидентниот фотон што може да се мери со детектор на оптички сигнал. Неговата вредност може да варира во зависност од работните услови на детекторот за бранова должина на измерениот светлосен сигнал (како што се температурата на околината, применетата пристрасност итн.). Колку е поголем пропусниот опсег на детекторот, толку е поголема областа на детекторот на оптички сигнал, толку е помала моќноста на NEP еквивалент на бучава и поголема е специфичната чувствителност за откривање. Поголемата специфична чувствителност за откривање на детекторот значи дека е погоден за откривање на многу послаби оптички сигнали.

5. Квантна ефикасност Q е уште еден важен карактеристичен параметар на детекторот за оптички сигнал. Тој е дефиниран како сооднос на бројот на квантитативни „одговори“ произведени од фотомонот во детекторот до бројот на фотони што паѓаат на површината на фотосензитивниот материјал. На пример, за детектори на светлосни сигнали кои работат на емисија на фотони, квантната ефикасност е односот на бројот на фотоелектрони емитирани од површината на фотосензитивниот материјал до бројот на фотони од измерениот сигнал проектиран на површината. Во детектор на оптички сигнал кој користи полупроводнички материјал со pn спој како фотосензитивен материјал, квантната ефикасност на детекторот се пресметува со делење на бројот на парови на електронски дупки генерирани од измерениот светлосен сигнал со бројот на фотони на инцидентен сигнал. Друго вообичаено претставување на квантната ефикасност на детекторот за оптички сигнал е со помош на одговорноста на детекторот Rd.

6. Времето на одговор е важен параметар за карактеризирање на брзината на одговор на детекторот за оптички сигнал на промената на интензитетот на измерениот светлосен сигнал. Кога измерениот светлосен сигнал е модулиран во форма на светлосен импулс, интензитетот на пулсниот електричен сигнал генериран од неговото дејство врз детекторот треба да се „подигне“ до соодветниот „пик“ по одредено време на одговор, и од „ врв“ и потоа вратете се на почетната „нулта вредност“ што одговара на дејството на светлосниот пулс. За да се опише одговорот на детекторот на промената на интензитетот на измерениот светлосен сигнал, времето кога интензитетот на електричниот сигнал генериран од ударниот светлосен импулс се зголемува од неговата највисока вредност од 10% до 90% се нарекува „подигнување време“, а времето кога брановиот облик на импулсот на електричниот сигнал паѓа од неговата највисока вредност од 90% на 10% се нарекува „време на паѓање“ или „време на распаѓање“.

7. Линеарноста на одговорот е уште еден важен карактеристичен параметар кој ја карактеризира функционалната врска помеѓу одговорот на детекторот за оптички сигнал и интензитетот на измерениот светлосен сигнал. Тоа бара излез оддетектор за оптички сигналда биде пропорционален во одреден опсег на интензитетот на измерениот оптички сигнал. Вообичаено се дефинира дека процентуалното отстапување од линеарноста на влезно-излезот во рамките на наведениот опсег на интензитетот на влезниот оптички сигнал е линеарноста на одговорот на детекторот на оптичкиот сигнал.