Mga pangunahing katangian ng mga optical signal photodetector

Mga pangunahing katangian ng mga parameter ng optical signalmga photodetector:

Bago suriin ang iba't ibang anyo ng mga photodetector, ang mga katangiang parametro ng pagganap ng pagpapatakbo ngmga photodetector ng optical signalay nakabuod. Kabilang sa mga katangiang ito ang responsivity, spectral response, noise equivalent power (NEP), specific detectivity, at specific detectivity. D*), quantum efficiency, at response time.

1. Ang responsivity Rd ay ginagamit upang makilala ang response sensitivity ng device sa optical radiation energy. Ito ay kinakatawan ng ratio ng output signal sa incident signal. Ang katangiang ito ay hindi sumasalamin sa mga katangian ng ingay ng device, kundi sa kahusayan lamang ng pag-convert ng electromagnetic radiation energy sa current o voltage. Samakatuwid, maaari itong mag-iba depende sa wavelength ng incident light signal. Bukod pa rito, ang mga katangian ng power response ay function din ng inilapat na bias at ng ambient temperature.

2. Ang katangian ng spectral response ay isang parameter na nagpapakilala sa ugnayan sa pagitan ng katangian ng power response ng optical signal detector at ng wavelength function ng incident optical signal. Ang mga katangian ng spectral response ng mga optical signal photodetector sa iba't ibang wavelength ay karaniwang inilalarawan nang dami sa pamamagitan ng "spectral response curve". Dapat tandaan na tanging ang pinakamataas na katangian ng spectral response sa curve ang kinakalibrate ng absolute value, at ang iba pang mga katangian ng spectral response sa iba't ibang wavelength ay ipinapahayag ng mga normalized relative value batay sa pinakamataas na halaga ng mga katangian ng spectral response.

3. Ang katumbas na lakas ng ingay ay ang lakas ng signal ng insidente ng liwanag na kinakailangan kapag ang boltahe ng output signal na nalilikha ng optical signal detector ay katumbas ng likas na antas ng boltahe ng ingay ng mismong aparato. Ito ang pangunahing salik na tumutukoy sa minimum na intensidad ng optical signal na maaaring masukat ng optical signal detector, ibig sabihin, ang sensitivity ng detection.

4. Ang specific detection sensitivity ay isang katangiang parameter na nagpapakilala sa mga likas na katangian ng photosensitive na materyal ng detector. Kinakatawan nito ang pinakamababang incident photon current density na maaaring masukat ng isang optical signal detector. Ang halaga nito ay maaaring mag-iba ayon sa mga kondisyon ng pagpapatakbo ng wavelength detector ng sinusukat na light signal (tulad ng ambient temperature, applied bias, atbp.). Kung mas malaki ang bandwidth ng detector, mas malaki ang optical signal detector area, mas maliit ang noise equivalent power NEP, at mas mataas ang specific detection sensitivity. Ang mas mataas na specific detection sensitivity ng detector ay nangangahulugan na angkop ito para sa pag-detect ng mas mahinang optical signal.

5. Ang quantum efficiency Q ay isa pang mahalagang katangiang parameter ng optical signal detector. Ito ay binibigyang kahulugan bilang ang ratio ng bilang ng mga masusukat na "tugon" na nalilikha ng photomon sa detector sa bilang ng mga photon na tumama sa ibabaw ng photosensitive material. Halimbawa, para sa mga light signal detector na gumagana sa photon emission, ang quantum efficiency ay ang ratio ng bilang ng mga photoelectron na inilalabas mula sa ibabaw ng photosensitive material sa bilang ng mga photon ng nasukat na signal na naka-project sa ibabaw. Sa isang optical signal detector na gumagamit ng pn junction semiconductor material bilang photosensitive material, ang quantum efficiency ng detector ay kinakalkula sa pamamagitan ng paghahati sa bilang ng mga electron hole pair na nalilikha ng nasukat na light signal sa bilang ng mga incident signal photon. Ang isa pang karaniwang representasyon ng quantum efficiency ng isang optical signal detector ay sa pamamagitan ng responsivity Rd ng detector.

6. Ang oras ng pagtugon ay isang mahalagang parameter upang makilala ang bilis ng pagtugon ng optical signal detector sa pagbabago ng intensity ng sinusukat na signal ng liwanag. Kapag ang sinusukat na signal ng liwanag ay binago sa anyo ng isang light pulse, ang intensity ng pulse electrical signal na nabuo sa pamamagitan ng aksyon nito sa detector ay kailangang "tumaas" sa katumbas na "peak" pagkatapos ng isang tiyak na oras ng pagtugon, at mula sa "peak" at pagkatapos ay bumalik sa paunang "zero value" na naaayon sa aksyon ng light pulse. Upang mailarawan ang tugon ng detector sa pagbabago ng intensity ng sinusukat na signal ng liwanag, ang oras kung kailan ang intensity ng electrical signal na nabuo ng incident light pulse ay tumataas mula sa pinakamataas na halaga nito na 10% hanggang 90% ay tinatawag na "rise time", at ang oras kung kailan ang electrical signal pulse waveform ay bumaba mula sa pinakamataas na halaga nito na 90% hanggang 10% ay tinatawag na "fall time" o "decay time".

7. Ang response linearity ay isa pang mahalagang katangiang parameter na nagpapakilala sa functional na relasyon sa pagitan ng tugon ng optical signal detector at ng intensity ng incident measured light signal. Kinakailangan nito ang output ngdetektor ng signal na optikalupang maging proporsyonal sa loob ng isang tiyak na saklaw ng intensidad ng sinusukat na optical signal. Karaniwang binibigyang kahulugan na ang porsyento ng paglihis mula sa input-output linearity sa loob ng tinukoy na saklaw ng input optical signal intensity ay ang response linearity ng optical signal detector.