Pagrindiniai optinio signalo charakteristikos parametraifotodetektoriai:
Prieš pradedant nagrinėti įvairias fotodetektorių formas, reikia atsižvelgti į būdingus veikimo parametrus.optinių signalų fotodetektoriaiyra apibendrintos. Šios charakteristikos apima jautrumą, spektrinį atsaką, triukšmo ekvivalentinę galią (NEP), savitąjį detektyvumą ir savitąjį detektyvumą (D*), kvantinį efektyvumą ir atsako laiką.
1. Jautrumo koeficientas Rd naudojamas įrenginio jautrumui optinės spinduliuotės energijai apibūdinti. Jį apibūdina išėjimo signalo ir krintančio signalo santykis. Ši charakteristika neatspindi įrenginio triukšmo charakteristikų, o tik elektromagnetinės spinduliuotės energijos pavertimo srove arba įtampa efektyvumą. Todėl ji gali kisti priklausomai nuo krintančio 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 optinio signalo detektoriaus galios atsako charakteristikos ir krintančio optinio signalo bangos ilgio funkcijos santykį. Optinių signalų fotodetektorių spektrinio atsako charakteristikos, esant skirtingiems bangos ilgiams, paprastai kiekybiškai aprašomos „spektrinio atsako kreive“. Reikėtų pažymėti, kad tik didžiausios kreivės spektrinio atsako charakteristikos kalibruojamos absoliučia verte, o kitos spektrinio atsako charakteristikos, esant skirtingiems bangos ilgiams, išreiškiamos normalizuotomis santykinėmis vertėmis, pagrįstomis didžiausia spektrinio atsako charakteristikų verte.
3. Triukšmo ekvivalento galia yra krintančios šviesos signalo galia, reikalinga, kai optinio signalo detektoriaus generuojama išėjimo signalo įtampa yra lygi paties įrenginio triukšmo įtampos lygiui. Tai yra pagrindinis veiksnys, lemiantis minimalų optinio signalo intensyvumą, kurį gali išmatuoti optinis signalo detektorius, t. y. aptikimo jautrumą.
4. Savitasis aptikimo jautrumas yra būdingas parametras, apibūdinantis detektoriaus šviesai jautrios medžiagos savybes. Jis rodo mažiausią krintančio fotono srovės tankį, kurį galima išmatuoti optinio signalo detektoriumi. Jo vertė gali skirtis priklausomai nuo matuojamo šviesos signalo bangos ilgio detektoriaus veikimo sąlygų (pvz., aplinkos temperatūros, taikomo poslinkio ir kt.). Kuo didesnis detektoriaus pralaidumas, tuo didesnis optinio signalo detektoriaus plotas, tuo mažesnė triukšmo ekvivalento galia NEP ir tuo didesnis savitasis aptikimo jautrumas. Didesnis savitasis detektoriaus aptikimo jautrumas reiškia, kad jis tinka daug silpnesniems optiniams signalams aptikti.
5. Kvantinis efektyvumas Q yra dar vienas svarbus optinio signalo detektoriaus charakteristikos parametras. Jis apibrėžiamas kaip fotomono detektoriuje sukurtų kiekybiškai įvertinamų „atsakų“ skaičiaus ir į šviesai jautrios medžiagos paviršių krintančių fotonų skaičiaus santykis. Pavyzdžiui, šviesos signalo detektorių, veikiančių fotonų emisijos principu, kvantinis efektyvumas yra iš šviesai jautrios medžiagos paviršiaus išspinduliuotų fotoelektronų skaičiaus ir į paviršių projektuojamo išmatuoto signalo fotonų skaičiaus santykis. Optinio signalo detektoriuje, kuriame kaip šviesai jautri medžiaga naudojama pn sandūros puslaidininkinė medžiaga, detektoriaus kvantinis efektyvumas apskaičiuojamas padalijus išmatuoto šviesos signalo sukurtų elektronų skylių porų skaičių iš krintančių signalo fotonų skaičiaus. Kitas įprastas optinio signalo detektoriaus kvantinio efektyvumo išraiškos būdas yra detektoriaus jautris Rd.
6. Reakcijos laikas yra svarbus parametras, apibūdinantis optinio signalo detektoriaus reakcijos greitį į išmatuoto šviesos signalo intensyvumo pokytį. Kai išmatuotas šviesos signalas moduliuojamas į šviesos impulsą, jo veikimo detektoriuje generuojamo impulso elektrinio signalo intensyvumas po tam tikro atsako laiko turi „pakilti“ iki atitinkamo „piko“, o nuo „piko“ – vėl nukristi iki pradinės „nulinės vertės“, atitinkančios šviesos impulso veikimą. Norint apibūdinti detektoriaus reakciją į išmatuoto šviesos signalo intensyvumo pokytį, laikas, kai krintančios šviesos impulso generuojamo elektrinio signalo intensyvumas pakyla nuo didžiausios 10 % vertės iki 90 %, vadinamas „kilimo laiku“, o laikas, kai elektrinio signalo impulso bangos forma nukrenta nuo didžiausios 90 % vertės iki 10 %, vadinamas „kritimo laiku“ arba „silpimo laiku“.
7. Atsako tiesiškumas yra dar vienas svarbus charakteristikos parametras, apibūdinantis funkcinį ryšį tarp optinio signalo detektoriaus atsako ir krintančio išmatuoto šviesos signalo intensyvumo. Jam reikalingas išvesties signalasoptinis signalo detektoriusbūti proporcingam tam tikrame išmatuoto optinio signalo intensyvumo diapazone. Paprastai apibrėžiama, kad procentinis nuokrypis nuo įvesties-išvesties tiesiškumo nurodytame įvesties optinio signalo intensyvumo diapazone yra optinio signalo detektoriaus atsako tiesiškumas.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 12 d.