Uvod uBalansni fotodetektor(Optoelektronički detektor ravnoteže)
Balansni fotodetektor može se podijeliti na tip spajanja optičkih vlakana i tip prostornog optičkog spajanja prema metodi optičkog spajanja. Interno se sastoji od dvije visoko usklađene fotodiode, modula transimpedancijskog pojačala s niskim šumom i velikom propusnošću te modula snage s ultra niskim šumom. Ima karakteristike visokog omjera odbacivanja zajedničkog načina rada, ultra niskog šuma i velike propusnosti te se široko koristi u području koherentne optičke komunikacije. Posljednjih godina postao je istraživačka žarišna točka za poduzeća i sveučilišta u raznim zemljama.
Princip rada balansnog fotodetektora (Optoelektronički detektor ravnoteže)
Balansni fotodetektor koristi dvije fotodiode u obrnutom stanju prednapona kao jedinicu za prijem svjetlosti. Prilikom prijema svjetlosnog signala, fotostruja koju generiraju dvije fotodiode se oduzima i spaja na transimpedančno pojačalo kako bi se strujni signal pretvorio u naponski signal za izlaz. Korištenje samoredukcijske strukture može učinkovito potisnuti signal zajedničkog načina rada koji uvodi svjetlosna i tamna struja lokalnog oscilatora, povećati signal diferencijalnog načina rada i donekle poboljšati sposobnost detekcije slabih svjetlosnih signala.
Prednosti: Visok omjer odbacivanja zajedničkog načina rada, visoka osjetljivost i visoka propusnost detekcije mogu zadovoljiti različite scenarije primjene.
Nedostaci: Niska zasićena optička snaga, pogodno samo za detekciju slabe svjetlosti, potrebno je poboljšati integraciju.
SLIKA: Dijagram principa rada detektora ravnoteže
Parametri performansi fotodetektora Balance (optoelektroničkiDetektor ravnoteže)
1. Odzivnost
Osjetljivost se odnosi na učinkovitost fotodiode u pretvaranju svjetlosnih signala u fotostruju, što je omjer fotostruje i svjetlosne snage. Odabir fotodiode s većom osjetljivošću može učinkovito poboljšati osjetljivost Balance Photodetectora.
Osjetljivost se odnosi na učinkovitost fotodiode u pretvaranju svjetlosnih signala u fotostruju, što je omjer fotostruje i svjetlosne snage. Odabir fotodiode s većom osjetljivošću može učinkovito poboljšati osjetljivost Balance Photodetectora.
2. Propusnost
Propusnost predstavlja frekvenciju signala na kojoj amplituda izlaznog signala Balansnog fotodetektora opada za -3dB, a povezana je s parazitskim kapacitetom fotodiode, veličinom transimpedancije i produktom pojačanja propusnosti operacijskog pojačala.
3. Omjer odbacivanja zajedničkog načina rada
Omjer potiskivanja uobičajenog načina rada koristi se za mjerenje stupnja potiskivanja signala uobičajenog načina rada pomoću uravnoteženih detektora, a komercijalni proizvodi općenito zahtijevaju minimalno potiskivanje uobičajenog načina rada od 25 dB.
4.NEP
Ekvivalentna snaga šuma: Snaga ulaznog signala potrebna pri omjeru signala i šuma od 1, što je važan parametar za mjerenje performansi šuma sustava. Glavne komponente šuma uravnoteženog detektora su šum optičkog raspršenja i električni šum.
Primjena fotodetektora za ravnotežu (optoelektronički detektor ravnoteže)
Posljednjih godina, uravnoteženi fotodetektori široko se koriste u područjima kao što su laserski radar vjetra, mjerenje vibracija lasera, detekcija optičkih vlakana, koherentna detekcija slabe svjetlosti, spektralna detekcija, detekcija plina itd. Istraživanje velike brzine, velike propusnosti, niskog šuma, visokog omjera odbacivanja zajedničkog moda i visoke osjetljivosti uravnoteženih detektora postiglo je napredak i razvija se prema visokoj integraciji i niskoj potrošnji energije kako bi se zadovoljili različiti scenariji primjene.
Vrijeme objave: 06.02.2025.