Pagrindiniai charakteristikos optinio signalo parametraifotodetektoriai:
Prieš nagrinėjant įvairias fotodetektorių formas, charakterizuojami jų veikimo parametraioptinių signalų fotodetektoriaiyra apibendrinti. Šios charakteristikos apima jautrumą, spektrinį atsaką, triukšmo ekvivalentinę galią (NEP), specifinį aptikimą ir specifinį aptikimą. D*), kvantinis efektyvumas ir atsako laikas.
1. jautrumas Rd naudojamas prietaiso atsako jautrumui į optinės spinduliuotės energiją apibūdinti. Jis pavaizduotas išėjimo signalo ir krintančio signalo santykiu. Ši charakteristika neatspindi įrenginio triukšmo charakteristikų, o tik elektromagnetinės spinduliuotės energijos konvertavimo į srovę arba įtampą efektyvumą. Todėl jis gali skirtis priklausomai nuo krintančios šviesos signalo bangos ilgio. Be to, galios atsako charakteristikos taip pat priklauso nuo taikomo poslinkio ir aplinkos temperatūros.
2. Spektrinio atsako charakteristika yra parametras, apibūdinantis ryšį tarp optinio signalo detektoriaus galios atsako charakteristikos ir krintančio optinio signalo bangos ilgio funkcijos. Optinių signalų fotodetektorių spektrinės atsako charakteristikos esant skirtingiems bangos ilgiams paprastai kiekybiškai apibūdinamos „spektrinio atsako kreive“. Pažymėtina, kad tik didžiausios spektrinės atsako charakteristikos kreivėje kalibruojamos pagal absoliučią vertę, o kitos spektrinio atsako charakteristikos esant skirtingiems bangos ilgiams išreiškiamos normalizuotomis santykinėmis reikšmėmis, remiantis didžiausia spektrinio atsako charakteristikų verte.
3. Triukšmo ekvivalentinė galia – tai krintančios šviesos signalo galia, reikalinga, kai optinio signalo detektoriaus generuojama išėjimo signalo įtampa yra lygi paties įrenginio būdingo triukšmo įtampos lygiui. Tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis minimalų optinio signalo intensyvumą, kurį galima išmatuoti optinio signalo detektoriumi, tai yra aptikimo jautrumą.
4. Specifinis aptikimo jautrumas yra būdingas parametras, apibūdinantis būdingas detektoriaus šviesai jautrios medžiagos charakteristikas. Tai rodo mažiausią krintančio fotono srovės tankį, kurį galima išmatuoti optinio signalo detektoriumi. Jo reikšmė gali skirtis atsižvelgiant į išmatuoto šviesos signalo bangos ilgio detektoriaus veikimo sąlygas (pvz., aplinkos temperatūrą, taikomą poslinkį ir kt.). Kuo didesnis detektoriaus pralaidumas, tuo didesnis optinio signalo detektoriaus plotas, tuo mažesnė triukšmo ekvivalentinė galia NEP ir didesnis specifinis aptikimo jautrumas. Didesnis detektoriaus specifinis aptikimo jautrumas reiškia, kad jis tinkamas daug silpnesniems optiniams signalams aptikti.
5. Kvantinis efektyvumas Q yra dar vienas svarbus optinio signalo detektoriaus charakteristikos parametras. Jis apibrėžiamas kaip kiekybiškai įvertinamų „atsakymų“, kuriuos sukelia fotomonas detektoriuje, ir fotonų, patenkančių į šviesai jautrios medžiagos paviršių, skaičiaus santykis. Pavyzdžiui, šviesos signalo detektorių, veikiančių naudojant fotonų emisiją, kvantinis efektyvumas yra fotoelektronų, išspinduliuotų iš šviesai jautrios medžiagos paviršiaus, skaičiaus ir išmatuoto signalo, projektuojamo ant paviršiaus, fotonų skaičiaus santykis. Optinio signalo detektoriuje, kuriame kaip šviesai jautri medžiaga naudojama pn sandūros puslaidininkinė medžiaga, detektoriaus kvantinis efektyvumas apskaičiuojamas padalijus išmatuoto šviesos signalo sugeneruotų elektronų skylių porų skaičių iš krintančio signalo fotonų skaičiaus. Kitas įprastas optinio signalo detektoriaus kvantinio efektyvumo atvaizdas yra detektoriaus jautrumas Rd.
6. Reakcijos laikas yra svarbus parametras, apibūdinantis optinio signalo detektoriaus atsako greitį į išmatuoto šviesos signalo intensyvumo pokytį. Kai išmatuotas šviesos signalas moduliuojamas į šviesos impulso formą, impulso elektrinio signalo, kurį generuoja jo veikimas detektoriui, intensyvumas po tam tikro atsako laiko turi „padidėti“ iki atitinkamo „piko“, o nuo „ smailė“, o tada grįžta į pradinę „nulinę vertę“, atitinkančią šviesos impulso veikimą. Norint apibūdinti detektoriaus reakciją į išmatuoto šviesos signalo intensyvumo pokytį, laikas, kai krintančio šviesos impulso generuojamo elektrinio signalo intensyvumas pakyla nuo didžiausios vertės 10% iki 90%, vadinamas „kilimu“. laikas“, o laikas, kai elektros signalo impulso bangos forma nukrenta nuo didžiausios 90 % vertės iki 10 %, vadinamas kritimo laiku arba skilimo laiku.
7. Atsako tiesiškumas yra dar vienas svarbus charakteristikos parametras, apibūdinantis funkcinį ryšį tarp optinio signalo detektoriaus atsako ir krentančio išmatuoto šviesos signalo intensyvumo. Tam reikia išvestiesoptinio signalo detektoriusbūti proporcingi tam tikram išmatuoto optinio signalo intensyvumo diapazonui. Paprastai apibrėžiama, kad procentinis nuokrypis nuo įėjimo-išėjimo tiesiškumo nurodytame įvesties optinio signalo intensyvumo diapazone yra optinio signalo detektoriaus atsako tiesiškumas.
Paskelbimo laikas: 2024-08-12