Úvod doVyvážení fotodetektoru(Optoelektronický detektor vyvážení)
Vyvážené fotodetektory lze podle metody optické vazby rozdělit na typy s optickou vazbou a prostorovou optickou vazbou. Vnitřně se skládají ze dvou vysoce přizpůsobených fotodiod, nízkošumového modulu transimpedančního zesilovače s vysokou šířkou pásma a ultranízkošumového výkonového modulu. Vyznačují se vysokým poměrem potlačení souhlasného režimu, ultranízkým šumem a vysokou šířkou pásma a jsou široce používány v oblasti koherentní optické komunikace. V posledních letech se staly výzkumným centrem pro podniky a univerzity v různých zemích.
Princip fungování vyváženého fotodetektoru (Optoelektronický detektor vyvážení)
Vyvažovací fotodetektor používá jako jednotku pro příjem světla dvě fotodiody v obráceném stavu předpětí. Při příjmu světelného signálu je fotoproud generovaný dvěma fotodiodami odečten a připojen k transimpedančnímu zesilovači, který převádí proudový signál na napěťový signál pro výstup. Použití samoredukční struktury může účinně potlačit signál souhlasného režimu vnášený světelným a tmavým proudem lokálního oscilátoru, zvýšit signál diferenciálního režimu a do určité míry zlepšit schopnost detekce slabých světelných signálů.
Výhody: Vysoký poměr potlačení souhlasného režimu, vysoká citlivost a vysoká šířka pásma detekce mohou splňovat požadavky různých aplikačních scénářů.
Nevýhody: Nízký saturovaný optický výkon, vhodný pouze pro detekci slabého světla, je třeba zlepšit integraci.
Obr.: Schéma principu činnosti detektoru rovnováhy
Výkonové parametry fotodetektoru Balance (optoelektronickýDetektor rovnováhy)
1. Reakce
Citlivost se vztahuje k účinnosti fotodiody při převodu světelných signálů na fotoproud, což je poměr fotoproudu k světelnému výkonu. Volba fotodiody s vyšší citlivostí může účinně zlepšit citlivost vyváženého fotodetektoru.
Citlivost se vztahuje k účinnosti fotodiody při převodu světelných signálů na fotoproud, což je poměr fotoproudu k světelnému výkonu. Volba fotodiody s vyšší citlivostí může účinně zlepšit citlivost vyváženého fotodetektoru.
2. Šířka pásma
Šířka pásma představuje frekvenci signálu, při které se amplituda výstupního signálu vyvažovacího fotodetektoru snižuje o -3 dB, a souvisí s parazitní kapacitou fotodiody, velikostí transimpedance a součinem šířky pásma zesílení operačního zesilovače.
3. Poměr potlačení souhlasného režimu
Poměr potlačení souhlasného režimu se používá k měření stupně potlačení signálů souhlasného režimu vyváženými detektory a komerční produkty obecně vyžadují minimální potlačení souhlasného režimu 25 dB.
4.NEP
Ekvivalentní výkon šumu: Vstupní výkon signálu potřebný při poměru signálu k šumu 1, což je důležitý parametr pro měření šumového výkonu systému. Hlavními složkami šumu vyváženého detektoru jsou optický rozptylový šum a elektrický šum.
Aplikace fotodetektoru pro vyvážení (optoelektronický detektor vyvážení)
V posledních letech se vyvážené fotodetektory široce používají v oblastech, jako je laserový větrný radar, měření laserových vibrací, snímání optických vláken, koherentní detekce slabého světla, spektrální detekce, detekce plynů atd. Výzkum v oblasti vysoké rychlosti, široké šířky pásma, nízkého šumu, vysokého poměru potlačení souhlasného režimu a vysoké citlivosti vyvážených detektorů dosáhl průlomu a vyvíjí se směrem k vysoké integraci a nízké spotřebě energie, aby splňovaly různé aplikační scénáře.
Čas zveřejnění: 6. února 2025