Az optikai jel alapvető jellemző paramétereifotodetektorok:
Mielőtt megvizsgálnánk a fotodetektorok különféle formáit, ismernünk kell a működési teljesítmény jellemző paramétereit.optikai jel fotodetektorokösszefoglalva. Ezek a jellemzők magukban foglalják az érzékenységet, a spektrális választ, a zajjal egyenértékű teljesítményt (NEP), a fajlagos detektálást és a fajlagos detektálást. D*), a kvantumhatásfokot és a válaszidőt.
1. Az Rd érzékenység az eszköz optikai sugárzási energiával szembeni érzékenységét jellemzi. A kimeneti jel és a beeső jel aránya adja meg. Ez a jellemző nem tükrözi az eszköz zajjellemzőit, hanem csak az elektromágneses sugárzási energia árammá vagy feszültséggé alakításának hatékonyságát. Ezért a beeső fényjel hullámhosszától függően változhat. Ezenkívül a teljesítményjellemzők az alkalmazott előfeszültség és a környezeti hőmérséklet függvényei is.
2. A spektrális válaszjellemzők egy olyan paraméter, amely az optikai jeldetektor teljesítmény-válaszjellemzője és a beeső optikai jel hullámhosszfüggvénye közötti kapcsolatot jellemzi. Az optikai jel fotodetektorainak különböző hullámhosszakon mért spektrális válaszjellemzőit általában kvantitatívan a „spektrális válaszgörbe” írja le. Meg kell jegyezni, hogy a görbében csak a legmagasabb spektrális válaszjellemzőket kalibrálják abszolút értékkel, a többi spektrális válaszjellemzőt pedig a spektrális válaszjellemzők legmagasabb értéke alapján normalizált relatív értékekkel fejezik ki.
3. A zajegyenértékes teljesítmény az a beeső fényjel teljesítménye, amely akkor szükséges, ha az optikai jeldetektor által generált kimeneti jelfeszültség megegyezik az eszköz saját zajfeszültségszintjével. Ez a fő tényező, amely meghatározza az optikai jeldetektor által mérhető minimális optikai jelintenzitást, azaz az érzékelési érzékenységet.
4. A fajlagos detektálási érzékenység egy jellemző paraméter, amely a detektor fényérzékeny anyagának belső tulajdonságait jellemzi. Ez a legalacsonyabb beeső fotonáram-sűrűséget jelenti, amelyet egy optikai jeldetektor mérni képes. Értéke a mért fényjel hullámhossz-detektorának működési körülményeitől (például környezeti hőmérséklet, alkalmazott előfeszítés stb.) függően változhat. Minél nagyobb a detektor sávszélessége, annál nagyobb az optikai jel detektor területe, annál kisebb a zajegyenértékű NEP teljesítmény, és annál nagyobb a fajlagos detektálási érzékenység. A detektor nagyobb fajlagos detektálási érzékenysége azt jelenti, hogy alkalmas sokkal gyengébb optikai jelek detektálására.
5. A kvantumhatásfok Q az optikai jeldetektor egy másik fontos jellemző paramétere. A detektorban lévő fotomon által létrehozott számszerűsíthető „válaszok” számának és a fényérzékeny anyag felületére beeső fotonok számának arányaként definiálható. Például a fotonkibocsátással működő fényjeldetektorok esetében a kvantumhatásfok a fényérzékeny anyag felületéről kibocsátott fotoelektronok számának és a felületre vetített mért jel fotonjainak számának aránya. Egy pn-átmenetű félvezető anyagot fényérzékeny anyagként használó optikai jeldetektorban a detektor kvantumhatásfokát úgy számítják ki, hogy a mért fényjel által generált elektronlyukpárok számát elosztják a beeső jelfotonok számával. Az optikai jeldetektor kvantumhatásfokának egy másik gyakori ábrázolása a detektor érzékenysége, Rd.
6. A válaszidő fontos paraméter az optikai jeldetektor válaszsebességének jellemzésére a mért fényjel intenzitásváltozására. Amikor a mért fényjelet fényimpulzus formájában modulálják, a detektorra gyakorolt hatása által generált impulzus elektromos jel intenzitásának egy bizonyos válaszidő után „emelkednie” kell a megfelelő „csúcsértékre”, majd a „csúcsértékről” vissza kell esnie a fényimpulzus hatására vonatkozó kezdeti „nulla értékre”. A detektor mért fényjel intenzitásváltozására adott válaszának leírásához azt az időt, amikor a beeső fényimpulzus által generált elektromos jel intenzitása a legmagasabb 10%-os értékéről 90%-ra emelkedik, „emelkedési időnek”, azt az időt, amikor az elektromos jelimpulzus hullámformája a legmagasabb 90%-os értékéről 10%-ra csökken, „esési időnek” vagy „lecsengési időnek” nevezzük.
7. A válasz linearitása egy másik fontos jellemző paraméter, amely jellemzi az optikai jeldetektor válasza és a beeső mért fényjel intenzitása közötti funkcionális kapcsolatot. Ehhez a kimenetre van szükség.optikai jelérzékelőhogy a mért optikai jel intenzitásának egy bizonyos tartományán belül arányos legyen. Általában úgy definiálják, hogy a bemeneti optikai jel intenzitásának meghatározott tartományán belüli százalékos eltérés a bemeneti-kimeneti linearitástól az optikai jeldetektor válaszlinearitását jelenti.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 12.