Grundlæggende karakteristiske parametre for optisk signalfotodetektorer:
Før de undersøger forskellige former for fotodetektorer, de karakteristiske parametre for driftsydelsen forOptiske signalfotodetektoreropsummeres. Disse egenskaber inkluderer responsivitet, spektral respons, støjækvivalent effekt (NEP), specifik detektivitet og specifik detektivitet. D*), kvanteeffektivitet og responstid.
1. Responsivitet RD bruges til at karakterisere enhedens responsfølsomhed over for optisk strålingsenergi. Det er repræsenteret ved forholdet mellem udgangssignal og hændelsessignal. Denne egenskab afspejler ikke en enheds støjegenskaber, men kun effektiviteten af at konvertere elektromagnetisk strålingsenergi til strøm eller spænding. Derfor kan det variere med bølgelængden af det indfaldende lyssignal. Derudover er effektresponsegenskaberne også en funktion af den påførte bias og omgivelsestemperaturen.
2.. Den spektrale responskarakteristik er en parameter, der kendetegner forholdet mellem effektresponskarakteristikken for den optiske signaldetektor og bølgelængdefunktionen af det hændelsesoptiske signal. De spektrale responskarakteristika for optiske signalfotodetektorer ved forskellige bølgelængder er normalt beskrevet kvantitativt ved "spektral responskurve". Det skal bemærkes, at kun de højeste spektrale responskarakteristika i kurven er kalibreret med absolut værdi, og de andre spektrale responskarakteristika ved forskellige bølgelængder udtrykkes ved normaliserede relative værdier baseret på den højeste værdi af spektrale responskarakteristika.
3.. Den støjækvivalente effekt er den hændelseslyssignalkraft, der kræves, når udgangssignalspændingen genereret af den optiske signaldetektor er lig med det iboende støjspændingsniveau på selve enheden. Det er den vigtigste faktor, der bestemmer den minimale optiske signalintensitet, der kan måles ved den optiske signaldetektor, det vil sige detektionsfølsomheden.
4. Specifik detektionsfølsomhed er en karakteristisk parameter, der kendetegner de iboende egenskaber ved detfatektorens lysfølsomme materiale. Det repræsenterer den laveste hændelsesfotonstrømdensitet, der kan måles ved en optisk signaldetektor. Dets værdi kan variere afhængigt af driftsbetingelserne for bølgelængde -detektoren for det målte lyssignal (såsom omgivelsestemperatur, påført bias osv.). Jo større detektorbåndbredde er, jo større er det optiske signaldetektorområde, jo mindre er støjækvivalente effekt NEP, og jo højere er den specifikke detektionsfølsomhed. Den højere specifikke detektionsfølsomhed af detektoren betyder, at den er egnet til påvisning af meget svagere optiske signaler.
5. Kvanteffektivitet Q er en anden vigtig karakteristisk parameter for optisk signaldetektor. Det defineres som forholdet mellem antallet af kvantificerbare "responser" produceret af fotomonen i detektoren og antallet af fotoner, der hændes på overfladen af det lysfølsomme materiale. For eksempel for lette signaldetektorer, der opererer ved fotonemission, er kvanteeffektivitet forholdet mellem antallet af fotoelektroner, der udsendes fra overfladen af det lysfølsomme materiale og antallet af fotoner af det målte signal, der er projiceret på overfladen. I en optisk signaldetektor, der bruger PN Junction Semiconductor -materiale som fotosfølsomt materiale, beregnes detektorens kvanteeffektivitet ved at dele antallet af elektronhulpar genereret af det målte lyssignal med antallet af hændelsessignalfotoner. En anden almindelig repræsentation af kvanteffektiviteten af en optisk signaldetektor er ved hjælp af detektorens responsivitet Rd.
6. Responstid er en vigtig parameter til at karakterisere responshastigheden for den optiske signaldetektor til intensitetsændringen af det målte lyssignal. Når det målte lyssignal moduleres i form af en lys puls, er intensiteten af det pulselektriske signal genereret af dets virkning på detektoren nødt til at "stige" til den tilsvarende "top" efter en bestemt responstid, og fra "toppen" og derefter falde tilbage til den indledende "nulværdi", der svarer til handlingen af lyspulsen. For at beskrive detektorens respons på intensitetsændringen af det målte lyssignal, stiger det tidspunkt, hvor intensiteten af det elektriske signal, der genereres af den indfaldende lyspuls, fra dens højeste værdi af 10% til 90% til 10%, kaldes "Faldetiden" eller "forfaldstiden".
7. Respons -linearitet er en anden vigtig karakteristisk parameter, der kendetegner det funktionelle forhold mellem responsen fra den optiske signaldetektor og intensiteten af hændelsen målte lyssignal. Det kræver output fraOptisk signaldetektorat være proportional inden for et bestemt interval af intensiteten af det målte optiske signal. Det defineres normalt, at den procentvise afvigelse fra input-output-lineariteten inden for det specificerede interval for den optiske indgangs-signalintensitet er responslinariteten af den optiske signaldetektor.
Posttid: Aug-12-2024