Osnovni karakteristični parametri optičkog signalafotodetektori:
Prije ispitivanja različitih oblika fotodetektora, karakteristični parametri radnih performansioptički signalni fotodetektorisu sažete. Te karakteristike uključuju osjetljivost, spektralni odziv, ekvivalentnu snagu šuma (NEP), specifičnu detektivnost i specifičnu detektivnost D*, kvantnu učinkovitost i vrijeme odziva.
1. Osjetljivost Rd koristi se za karakterizaciju osjetljivosti odziva uređaja na energiju optičkog zračenja. Predstavlja se omjerom izlaznog signala i upadnog signala. Ova karakteristika ne odražava karakteristike šuma uređaja, već samo učinkovitost pretvaranja energije elektromagnetskog zračenja u struju ili napon. Stoga se može mijenjati s valnom duljinom upadnog svjetlosnog signala. Osim toga, karakteristike odziva snage također su funkcija primijenjene pristranosti i temperature okoline.
2. Karakteristika spektralnog odziva je parametar koji karakterizira odnos između karakteristike odziva snage detektora optičkog signala i funkcije valne duljine upadnog optičkog signala. Karakteristike spektralnog odziva fotodetektora optičkog signala na različitim valnim duljinama obično se kvantitativno opisuju „krivuljom spektralnog odziva“. Treba napomenuti da su samo najviše karakteristike spektralnog odziva u krivulji kalibrirane apsolutnom vrijednošću, a ostale karakteristike spektralnog odziva na različitim valnim duljinama izražene su normaliziranim relativnim vrijednostima na temelju najviše vrijednosti karakteristika spektralnog odziva.
3. Ekvivalentna snaga šuma je snaga upadnog svjetlosnog signala potrebna kada je izlazni napon signala koji generira optički detektor signala jednak inherentnoj razini napona šuma samog uređaja. To je glavni faktor koji određuje minimalni intenzitet optičkog signala koji optički detektor signala može izmjeriti, odnosno osjetljivost detekcije.
4. Specifična osjetljivost detekcije je karakteristični parametar koji karakterizira inherentne karakteristike fotoosjetljivog materijala detektora. Predstavlja najnižu gustoću struje upadnih fotona koju može izmjeriti optički detektor signala. Njegova vrijednost može varirati ovisno o radnim uvjetima detektora valne duljine izmjerenog svjetlosnog signala (kao što su temperatura okoline, primijenjena pristranost itd.). Što je veća propusnost detektora, to je veća površina detektora optičkog signala, manja je ekvivalentna snaga šuma NEP i veća je specifična osjetljivost detekcije. Veća specifična osjetljivost detekcije detektora znači da je prikladan za detekciju mnogo slabijih optičkih signala.
5. Kvantna učinkovitost Q je još jedan važan karakteristični parametar detektora optičkog signala. Definira se kao omjer broja kvantificiranih "odgovora" koje proizvodi fotomon u detektoru i broja fotona koji upadaju na površinu fotosenzitivnog materijala. Na primjer, za detektore svjetlosnih signala koji rade na emisiji fotona, kvantna učinkovitost je omjer broja fotoelektrona emitiranih s površine fotosenzitivnog materijala i broja fotona izmjerenog signala projiciranih na površinu. U detektoru optičkog signala koji koristi poluvodički materijal s pn spojem kao fotosenzitivni materijal, kvantna učinkovitost detektora izračunava se dijeljenjem broja parova elektrona i šupljina koje generira izmjereni svjetlosni signal s brojem upadnih fotona signala. Drugi uobičajeni prikaz kvantne učinkovitosti detektora optičkog signala je pomoću osjetljivosti detektora Rd.
6. Vrijeme odziva važan je parametar za karakterizaciju brzine odziva optičkog detektora signala na promjenu intenziteta izmjerenog svjetlosnog signala. Kada se izmjereni svjetlosni signal modulira u oblik svjetlosnog impulsa, intenzitet električnog signala impulsa generiranog njegovim djelovanjem na detektor mora se nakon određenog vremena odziva "povući" do odgovarajućeg "vrha", a od "vrha" vratiti na početnu "nultu vrijednost" koja odgovara djelovanju svjetlosnog impulsa. Kako bi se opisao odziv detektora na promjenu intenziteta izmjerenog svjetlosnog signala, vrijeme kada intenzitet električnog signala generiranog upadnim svjetlosnim impulsom raste s najviše vrijednosti od 10% na 90% naziva se "vrijeme porasta", a vrijeme kada valni oblik električnog signala pada s najviše vrijednosti od 90% na 10% naziva se "vrijeme pada" ili "vrijeme opadanja".
7. Linearnost odziva je još jedan važan karakteristični parametar koji karakterizira funkcionalni odnos između odziva detektora optičkog signala i intenziteta upadnog izmjerenog svjetlosnog signala. Zahtijeva izlazoptički detektor signalabiti proporcionalan unutar određenog raspona intenziteta izmjerenog optičkog signala. Obično se definira da je postotno odstupanje od linearnosti ulaza i izlaza unutar određenog raspona intenziteta ulaznog optičkog signala linearnost odziva detektora optičkog signala.
Vrijeme objave: 12. kolovoza 2024.