Grundläggande karakteristiska parametrar för optisk signalfotodetektorer:
Innan man undersöker olika former av fotodetektorer, de karakteristiska parametrarna för driftprestandaoptiska signalfotodetektorerär sammanfattade. Dessa egenskaper inkluderar responsivitet, spektral respons, brusekvivalent effekt (NEP), specifik detektivitet och specifik detektivitet. D*), kvanteffektivitet och svarstid.
1. responsivitet Rd används för att karakterisera enhetens responskänslighet för optisk strålningsenergi. Den representeras av förhållandet mellan utsignal och infallande signal. Denna egenskap återspeglar inte enhetens brusegenskaper, utan bara effektiviteten av att omvandla elektromagnetisk strålningsenergi till ström eller spänning. Därför kan den variera med våglängden på den infallande ljussignalen. Dessutom är effektresponsegenskaperna också en funktion av den applicerade förspänningen och den omgivande temperaturen.
2. Den spektrala svarskarakteristiken är en parameter som kännetecknar förhållandet mellan effektsvarskarakteristiken för den optiska signaldetektorn och våglängdsfunktionen för den infallande optiska signalen. De spektrala svarsegenskaperna hos optiska signalfotodetektorer vid olika våglängder beskrivs vanligtvis kvantitativt med "spektral svarskurva". Det bör noteras att endast de högsta spektrala svarsegenskaperna i kurvan kalibreras med absolut värde, och de andra spektrala svarsegenskaperna vid olika våglängder uttrycks av normaliserade relativa värden baserade på det högsta värdet av spektrala svarsegenskaper.
3. Brusekvivalenteffekten är den infallande ljussignaleffekt som krävs när utsignalspänningen som genereras av den optiska signaldetektorn är lika med den inbyggda brusspänningsnivån för själva enheten. Det är huvudfaktorn som bestämmer den lägsta optiska signalintensiteten som kan mätas av den optiska signaldetektorn, det vill säga detekteringskänsligheten.
4. Specifik detektionskänslighet är en karakteristisk parameter som kännetecknar de inneboende egenskaperna hos detektorns fotokänsliga material. Den representerar den lägsta infallande fotonströmtätheten som kan mätas av en optisk signaldetektor. Dess värde kan variera beroende på driftsförhållandena för våglängdsdetektorn för den uppmätta ljussignalen (såsom omgivningstemperatur, applicerad förspänning, etc.). Ju större detektorbandbredden är, desto större den optiska signaldetektorarean, desto mindre brusekvivalent effekt NEP och desto högre är den specifika detekteringskänsligheten. Den högre specifika detekteringskänsligheten hos detektorn gör att den är lämplig för detektering av mycket svagare optiska signaler.
5. Kvanteffektivitet Q är en annan viktig karakteristisk parameter för optisk signaldetektor. Det definieras som förhållandet mellan antalet kvantifierbara "svar" som produceras av fotomonen i detektorn och antalet fotoner som faller in på ytan av det ljuskänsliga materialet. Till exempel, för ljussignaldetektorer som arbetar på fotonemission, är kvantverkningsgraden förhållandet mellan antalet fotoelektroner som emitteras från ytan av det ljuskänsliga materialet och antalet fotoner av den uppmätta signalen som projiceras på ytan. I en optisk signaldetektor som använder pn-övergångshalvledarmaterial som fotokänsligt material, beräknas detektorns kvanteffektivitet genom att dividera antalet elektronhålspar som genereras av den uppmätta ljussignalen med antalet infallande signalfotoner. En annan vanlig representation av kvanteffektiviteten hos en optisk signaldetektor är med hjälp av detektorns responsivitet Rd.
6. Svarstid är en viktig parameter för att karakterisera den optiska signaldetektorns svarshastighet på intensitetsförändringen hos den uppmätta ljussignalen. När den uppmätta ljussignalen moduleras till formen av en ljuspuls, måste intensiteten hos den elektriska pulssignalen som genereras av dess verkan på detektorn "stiga" till motsvarande "topp" efter en viss svarstid, och från " peak” och sedan falla tillbaka till det initiala ”nollvärdet” som motsvarar ljuspulsens verkan. För att beskriva detektorns svar på intensitetsförändringen av den uppmätta ljussignalen, kallas den tidpunkt då intensiteten av den elektriska signalen som genereras av den infallande ljuspulsen stiger från sitt högsta värde på 10 % till 90 % "ökningen" tid”, och den tid då den elektriska signalens pulsvågform faller från sitt högsta värde på 90 % till 10 % kallas ”falltid” eller ”avklingningstid”.
7. Responslinjäritet är en annan viktig karakteristisk parameter som kännetecknar det funktionella förhållandet mellan den optiska signaldetektorns respons och intensiteten hos den infallande uppmätta ljussignalen. Det kräver utdata frånoptisk signaldetektoratt vara proportionell inom ett visst område av intensiteten hos den uppmätta optiska signalen. Det definieras vanligtvis att den procentuella avvikelsen från ingångs-utgångslinjäriteten inom det specificerade området för den optiska insignalens intensitet är svarslinjäriteten för den optiska signaldetektorn.
Posttid: Aug-12-2024