Základní charakteristické parametry optického signálufotodetektory:
Před zkoumáním různých forem fotodetektorů, charakteristické parametry provozního výkonufotodetektory optického signálujsou shrnuty. Tyto charakteristiky zahrnují odezvu, spektrální odezvu, výkon ekvivalentní šumu (NEP), specifickou detektivnost a specifickou detektivnost. D*), kvantová účinnost a doba odezvy.
1. citlivost Rd se používá k charakterizaci citlivosti odezvy zařízení na energii optického záření. Je reprezentován poměrem výstupního signálu k dopadajícímu signálu. Tato charakteristika neodráží šumové charakteristiky zařízení, ale pouze účinnost přeměny energie elektromagnetického záření na proud nebo napětí. Proto se může měnit s vlnovou délkou dopadajícího světelného signálu. Kromě toho jsou charakteristiky odezvy výkonu také funkcí použitého předpětí a okolní teploty.
2. Spektrální charakteristika odezvy je parametr, který charakterizuje vztah mezi charakteristikou odezvy výkonu detektoru optického signálu a funkcí vlnové délky dopadajícího optického signálu. Charakteristiky spektrální odezvy fotodetektorů optického signálu při různých vlnových délkách jsou obvykle kvantitativně popsány „křivkou spektrální odezvy“. Je třeba poznamenat, že pouze nejvyšší charakteristiky spektrální odezvy v křivce jsou kalibrovány absolutní hodnotou a ostatní charakteristiky spektrální odezvy při různých vlnových délkách jsou vyjádřeny normalizovanými relativními hodnotami založenými na nejvyšší hodnotě charakteristik spektrální odezvy.
3. Ekvivalentní výkon šumu je výkon signálu dopadajícího světla požadovaný, když se výstupní signální napětí generované detektorem optického signálu rovná vlastní úrovni šumového napětí samotného zařízení. Je to hlavní faktor, který určuje minimální intenzitu optického signálu, kterou lze změřit detektorem optického signálu, tedy citlivost detekce.
4. Specifická citlivost detekce je charakteristický parametr, který charakterizuje vlastní vlastnosti fotocitlivého materiálu detektoru. Představuje nejnižší hustotu proudu dopadajícího fotonu, kterou lze změřit detektorem optického signálu. Jeho hodnota se může měnit v závislosti na provozních podmínkách detektoru vlnové délky měřeného světelného signálu (jako je okolní teplota, aplikovaná odchylka atd.). Čím větší je šířka pásma detektoru, tím větší je plocha detektoru optického signálu, tím menší je šumový ekvivalentní výkon NEP a tím vyšší je specifická citlivost detekce. Vyšší specifická detekční citlivost detektoru znamená, že je vhodný pro detekci mnohem slabších optických signálů.
5. Kvantová účinnost Q je dalším důležitým charakteristickým parametrem detektoru optického signálu. Je definován jako poměr počtu kvantifikovatelných „odpovědí“ produkovaných fotomonem v detektoru k počtu fotonů dopadajících na povrch fotocitlivého materiálu. Například u detektorů světelných signálů pracujících na emisi fotonů je kvantová účinnost poměr počtu fotoelektronů emitovaných z povrchu fotocitlivého materiálu k počtu fotonů měřeného signálu promítnutých na povrch. V detektoru optického signálu využívajícího polovodičový materiál pn přechodu jako fotocitlivý materiál se kvantová účinnost detektoru vypočítá vydělením počtu párů elektronových děr generovaných měřeným světelným signálem počtem dopadajících fotonů signálu. Další běžná reprezentace kvantové účinnosti detektoru optického signálu je pomocí odezvy detektoru Rd.
6. Doba odezvy je důležitý parametr pro charakterizaci rychlosti odezvy detektoru optického signálu na změnu intenzity měřeného světelného signálu. Když je měřený světelný signál modulován do podoby světelného impulsu, musí intenzita elektrického signálu impulsu generovaného jeho působením na detektor po určité době odezvy „vzrůst“ na odpovídající „vrchol“ a z „ vrchol“ a poté klesnou zpět na počáteční „nulovou hodnotu“ odpovídající působení světelného pulzu. Aby bylo možné popsat odezvu detektoru na změnu intenzity měřeného světelného signálu, nazýváme čas, kdy intenzita elektrického signálu generovaného dopadajícím světelným impulsem stoupne z nejvyšší hodnoty 10 % na 90 %, „nárůst“. čas“ a čas, kdy tvar vlny pulzu elektrického signálu klesne ze své nejvyšší hodnoty 90 % na 10 %, se nazývá „doba pádu“ nebo „doba poklesu“.
7. Linearita odezvy je dalším důležitým charakteristickým parametrem, který charakterizuje funkční vztah mezi odezvou detektoru optického signálu a intenzitou dopadajícího měřeného světelného signálu. Vyžaduje výstupoptický detektor signálubýt úměrný v určitém rozsahu intenzitě měřeného optického signálu. Obvykle se definuje, že procentuální odchylka od vstupní-výstupní linearity ve specifikovaném rozsahu intenzity vstupního optického signálu je linearitou odezvy detektoru optického signálu.
Čas odeslání: 12. srpna 2024