Serye ng Photodetector: Panimula sa Balanse Photodetector

Panimula saBalanse na Photodetector(Optoelectronic Balance Detector)
Balanse Photodetector ay maaaring nahahati sa fiber optic coupling type at spatial optical coupling type ayon sa optical coupling method. Sa panloob, binubuo ito ng dalawang magkatugmang photodiode, isang low-noise, high bandwidth transimpedance amplifier circuit module, at isang ultra-low noise power module. Ito ay may mga katangian ng mataas na karaniwang mode na ratio ng pagtanggi, napakababang ingay, at mataas na bandwidth, at malawakang ginagamit sa larangan ng magkakaugnay na optical na komunikasyon. Ito ay naging isang research hotspot para sa mga negosyo at unibersidad sa iba't ibang bansa sa mga nakaraang taon.
Prinsipyo ng pagtatrabaho ng Balance Photodetector (Optoelectronic Balance Detector)
Gumagamit ang Balance Photodetector ng dalawang photodiodes sa reverse bias state bilang light receiving unit. Kapag tumatanggap ng isang light signal, ang photocurrent na nabuo ng dalawang photodiodes ay ibinabawas at isinasama sa isang transimpedance amplifier upang i-convert ang kasalukuyang signal sa isang boltahe signal para sa output. Ang paggamit ng self-reducing na istraktura ay maaaring epektibong sugpuin ang karaniwang mode signal na ipinakilala ng lokal na oscillator na liwanag at madilim na kasalukuyang, dagdagan ang differential mode signal, at sa ilang mga lawak ay mapabuti ang kakayahang makakita ng mahinang mga signal ng liwanag.
Mga Bentahe: Ang mataas na ratio ng pagtanggi sa karaniwang mode, mataas na sensitivity, at mataas na bandwidth ng pagtuklas ay maaaring matugunan ang iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon.
Mga disadvantages: Mababang saturated optical power, angkop lamang para sa mahinang pagtuklas ng liwanag, kailangang pagbutihin ang pagsasama.

FIG: Working principle diagram ng balance detector
Mga parameter ng pagganap ng Balance Photodetector (OptoelectronicDetektor ng Balanse)
1. Pagiging tumugon
Ang kakayahang tumugon ay tumutukoy sa kahusayan ng isang photodiode sa pag-convert ng mga light signal sa photocurrent, na siyang ratio ng photocurrent sa light power. Ang pagpili ng photodiode na may mas mataas na responsivity ay maaaring epektibong mapabuti ang sensitivity ng Balance Photodetector.
Ang kakayahang tumugon ay tumutukoy sa kahusayan ng isang photodiode sa pag-convert ng mga light signal sa photocurrent, na siyang ratio ng photocurrent sa light power. Ang pagpili ng photodiode na may mas mataas na responsivity ay maaaring epektibong mapabuti ang sensitivity ng Balance Photodetector.
2. Bandwidth
Ang bandwidth ay kumakatawan sa dalas ng signal kung saan ang output signal amplitude ng Balance Photodetector ay nabubulok ng -3dB, at nauugnay sa parasitic capacitance ng photodiode, ang laki ng transimpedance, at ang gain bandwidth na produkto ng operational amplifier.
3. Karaniwang ratio ng pagtanggi sa mode
Ang ratio ng karaniwang pagtanggi ng mode ay ginagamit upang sukatin ang antas ng pagsugpo ng mga signal ng karaniwang mode ng mga balanseng detector, at sa pangkalahatan ay nangangailangan ng minimum na karaniwang pagtanggi sa mode na 25dB ang mga komersyal na produkto.
4.NEP
Noise Equivalent Power: Ang input signal power na kinakailangan sa signal-to-noise ratio na 1, na isang mahalagang parameter para sa pagsukat ng noise performance ng isang system. Ang mga pangunahing bahagi ng balanseng ingay ng detektor ay optical scattering noise at electrical noise.

Application ng Balance Photodetector (Optoelectronic Balance Detector)
Sa nakalipas na mga taon, ang Balance Photodetector ay malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng laser wind radar, laser vibration measurement, fiber optic sensing, mahinang light coherent detection, spectral detection, gas detection, atbp. Ang pananaliksik sa high speed, high bandwidth, low noise, high common mode rejection ratio, at mataas na sensitivity ng mga balanseng detector ay nakagawa ng mataas na pagkonsumo ng kuryente at umuunlad sa mababang integrasyon at pagbuo ng iba't ibang integrasyon.