Grundläggande karakteristiska parametrar för optisk signalfotodetektorer:
Innan du undersöker olika former av fotodetektorer, de karakteristiska parametrarna för driftsprestanda föroptiska signalfotodetektorersammanfattas. Dessa egenskaper inkluderar responsivitet, spektralrespons, bruekvivalent effekt (NEP), specifik detektivitet och specifik detektivitet. D*), kvanteffektivitet och responstid.
1. Responsivitet RD används för att karakterisera enhetens svarskänslighet för optisk strålningsenergi. Det representeras av förhållandet mellan utsignalen och infallssignalen. Denna egenskap återspeglar inte enhetens brusegenskaper, utan bara effektiviteten för att omvandla elektromagnetisk strålningsenergi till ström eller spänning. Därför kan det variera med våglängden för den infallande ljussignalen. Dessutom är kraftresponsegenskaperna också en funktion av den applicerade förspänningen och omgivningstemperaturen.
2. Spektralresponskarakteristiken är en parameter som kännetecknar förhållandet mellan kraftresponskarakteristiken för den optiska signaldetektorn och våglängdsfunktionen för den infallande optiska signalen. De spektrala svaregenskaperna för optiska signalfotodetektorer vid olika våglängder beskrivs vanligtvis kvantitativt genom ”spektral svarskurva”. Det bör noteras att endast de högsta spektrala svaregenskaperna i kurvan kalibreras med absolut värde, och de andra spektrala svaregenskaperna vid olika våglängder uttrycks av normaliserade relativa värden baserat på det högsta värdet av spektrala svaregenskaper.
3. Bullerekvivalent effekt är den infallande ljussignalkraften som krävs när utgångssignalspänningen som genereras av den optiska signaldetektorn är lika med den inneboende brusspänningsnivån för själva enheten. Det är den viktigaste faktorn som bestämmer den minsta optiska signalintensiteten som kan mätas med den optiska signaldetektorn, det vill säga detektionskänsligheten.
4. Specifik detektionskänslighet är en karakteristisk parameter som kännetecknar de inneboende egenskaperna hos detektorns fotokänsliga material. Det representerar den lägsta infallande fotonströmtätheten som kan mätas med en optisk signaldetektor. Dess värde kan variera beroende på driftsförhållandena för våglängdsdetektorn för den uppmätta ljussignalen (såsom omgivningstemperatur, applicerad förspänning etc.). Ju större detektorbandbredd, desto större är det optiska signaldetektorområdet, desto mindre är brusekvivalent effekt NEP och desto högre den specifika detektionskänsligheten. Detektorns högre specifika detekteringskänslighet innebär 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 fotomon i detektorn och antalet fotonhändelser på ytan av det fotokänsliga materialet. För ljussignaldetektorer som arbetar med fotonemission är till exempel kvanteffektiviteten förhållandet mellan antalet fotoelektroner som släpps ut från ytan på det fotokänsliga materialet och antalet fotoner för den uppmätta signalen som projiceras på ytan. I en optisk signaldetektor med hjälp av halvledarmaterial PN -korsning som fotokänsligt material beräknas detektorns kvanteffektivitet genom att dela antalet elektronhålpar som genereras av den uppmätta ljussignalen med antalet infallande signalfotoner. En annan vanlig representation av kvanteffektiviteten för en optisk signaldetektor är med hjälp av detektorns responsivitet RD.
6. Svarstid är en viktig parameter för att karakterisera svarshastigheten för den optiska signaldetektorn på intensitetsförändringen av den uppmätta ljussignalen. När den uppmätta ljussignalen moduleras i form av en ljuspuls, måste intensiteten för den elektriska pulssignalen som genereras av dess verkan på detektorn "stiga" till motsvarande "topp" efter en viss responstid och från "toppen" och sedan falla tillbaka till det initiala "nollvärdet" som motsvarar handlingen av ljuspulsen. För att beskriva detektorns svar på intensitetsförändringen av den uppmätta ljussignalen kallas tiden då intensiteten för den elektriska signalen som genereras av den infallande ljuspulsen från dess högsta värde på 10% till 90% kallas "stigningstiden", och den tid då den elektriska signalpulsvågformen faller från dess högsta värde på 90% till 10% kallas "hösten", och den tid tid "Decate Time".
7. Svarslinjäritet är en annan viktig karakteristisk parameter som kännetecknar det funktionella förhållandet mellan svaret från den optiska signaldetektorn och intensiteten för infallet uppmätt ljussignal. Det kräver utgången frånoptisk signaldetektoratt vara proportionell inom ett visst intervall av intensiteten hos den uppmätta optiska signalen. Det definieras vanligtvis att den procentuella avvikelsen från ingångsutgångslinjäriteten inom det angivna intervallet för ingångsoptisk signalintensitet är svarslinjäriteten för den optiska signaldetektorn.
Inläggstid: aug-12-2024