PhotoDetector Series: Introduktion till Balance PhotoDetector

Introduktion tillBalansfotodetektor(Optoelektronisk balansdetektor)
Balansfotodetektor kan delas upp i fiberoptisk kopplingstyp och rumslig optisk kopplingstyp enligt den optiska kopplingsmetoden. Internt består den av två högt matchade fotodioder, en lågbrus, hög bandbreddtransimpedansförstärkarkretsmodul och en ultralät brusmodul. Den har egenskaperna för avstötningsförhållanden med högt gemensamt läge, ultralågbuller och hög bandbredd och används ofta inom området sammanhängande optisk kommunikation. Det har blivit en forsknings hotspot för företag och universitet i olika länder under de senaste åren.
Arbetsprincip för balansfotodetektor (Optoelektronisk balansdetektor)
Balansfotodetektorn använder två fotodioder i omvänd förspänningstillstånd som ljusmottagningsenheten. Vid mottagning av en ljussignal subtraheras fotokurrentet som genereras av två fotodioder och kopplas till en transimpedansförstärkare för att omvandla den aktuella signalen till en spänningssignal för utgång. Användningen av självreducerande struktur kan effektivt undertrycka den gemensamma lägesignalen som introduceras av lokalt oscillatorljus och mörk ström, öka signallägesignalen och till viss del förbättra detekteringsförmågan hos svaga ljussignaler.
Fördelar: Högt avslag på vanligt läge, hög känslighet och bandbredd med hög detektering kan uppfylla olika applikationsscenarier.
Nackdelar: Låg mättad optisk kraft, endast lämplig för svag ljusdetektering, integration måste förbättras.

Fig: Arbetsprincipdiagram över balansdetektor
Prestandaparametrar för Balance PhotoDetector (OptoelectronicBalansdetektor)
1. Ansvar
Responsivitet hänvisar till effektiviteten hos en fotodiode vid omvandling av ljussignaler till fotoledare, vilket är förhållandet mellan fotström och ljuskraft. Att välja en fotodiod med högre responsivitet kan effektivt förbättra känsligheten för balansfotodetektorn.
Responsivitet hänvisar till effektiviteten hos en fotodiode vid omvandling av ljussignaler till fotoledare, vilket är förhållandet mellan fotström och ljuskraft. Att välja en fotodiod med högre responsivitet kan effektivt förbättra känsligheten för balansfotodetektorn.
2. Bandbredd
Bandbredden representerar signalfrekvensen vid vilken utgångssignalamplituden för balansfotodetektorn sönderfaller med -3dB och är relaterad till den parasitiska kapacitansen för fotodioden, storleken på transimpedansen och förstärkningsbandbreddprodukten från den operativa förstärkaren.
3. Gemensamt avstötningsförhållande
Common Mode -avstötningsförhållande används för att mäta graden av undertryckning av gemensamma lägesignaler av balanserade detektorer, och kommersiella produkter kräver i allmänhet ett minimum vanligt läge avstötning av 25dB.
4.nep
Bullerekvivalent effekt: Ingångssignalkraften som krävs i ett signal-till-brusförhållande på 1, vilket är en viktig parameter för att mäta brusets prestanda för ett system. Huvudkomponenterna i balanserat detektorbrus är optiskt spridningsbrus och elektriskt brus.

Tillämpning av Balance PhotoDetector (Optoelectronic Balance Detector)
In recent years, Balance Photodetector have been widely used in fields such as laser wind radar, laser vibration measurement, fiber optic sensing, weak light coherent detection, spectral detection, gas detection, etc. The research on the high speed, high bandwidth, low noise, high common mode rejection ratio, and high sensitivity of balanced detectors has made breakthroughs and is developing towards high integration and low power consumption to meet different application scenarier.