Grunnleggende karakteristiske parametere for optisk signalfotodetektorer:
Før du undersøker ulike former for fotodetektorer, de karakteristiske parameterne for driftsytelsen tiloptiske signal fotodetektorerer oppsummert. Disse egenskapene inkluderer responsivitet, spektralrespons, støyekvivalent effekt (NEP), spesifikk detektivitet og spesifikk detektivitet. D*), kvanteeffektivitet og responstid.
1. responsivitet Rd brukes til å karakterisere responsfølsomheten til enheten for optisk strålingsenergi. Det er representert av forholdet mellom utgangssignal og innfallende signal. Denne karakteristikken gjenspeiler ikke støyegenskapene til enheten, men bare effektiviteten til å konvertere elektromagnetisk strålingsenergi til strøm eller spenning. Derfor kan det variere med bølgelengden til det innfallende lyssignalet. I tillegg er effektresponsegenskapene også en funksjon av den påførte forspenningen og omgivelsestemperaturen.
2. Den spektrale responskarakteristikken er en parameter som karakteriserer forholdet mellom effektresponskarakteristikken til den optiske signaldetektoren og bølgelengdefunksjonen til det innfallende optiske signalet. De spektrale responsegenskapene til optiske signalfotodetektorer ved forskjellige bølgelengder er vanligvis beskrevet kvantitativt ved "spektral responskurve". Det skal bemerkes at bare de høyeste spektrale responskarakteristikkene i kurven er kalibrert ved absolutt verdi, og de andre spektrale responskarakteristikkene ved forskjellige bølgelengder uttrykkes ved normaliserte relative verdier basert på den høyeste verdien av spektralresponskarakteristikk.
3. Støyekvivalenteffekten er den innfallende lyssignaleffekten som kreves når utgangssignalspenningen generert av den optiske signaldetektoren er lik det iboende støyspenningsnivået til selve enheten. Det er hovedfaktoren som bestemmer den minste optiske signalintensiteten som kan måles av den optiske signaldetektoren, det vil si deteksjonsfølsomheten.
4. Spesifikk deteksjonsfølsomhet er en karakteristisk parameter som karakteriserer de iboende egenskapene til det fotosensitive materialet til detektoren. Den representerer den laveste innfallende fotonstrømtettheten som kan måles av en optisk signaldetektor. Verdien kan variere i henhold til driftsforholdene til bølgelengdedetektoren til det målte lyssignalet (som omgivelsestemperatur, påført forspenning, etc.). Jo større detektorbåndbredden er, jo større er det optiske signaldetektorområdet, jo mindre støyekvivalent effekt NEP, og jo høyere er den spesifikke deteksjonsfølsomheten. Den høyere spesifikke deteksjonsfølsomheten til detektoren betyr at den er egnet for deteksjon av mye svakere optiske signaler.
5. Kvanteeffektivitet Q er en annen viktig karakteristisk parameter for optisk signaldetektor. Det er definert som forholdet mellom antall kvantifiserbare "responser" produsert av fotomonen i detektoren og antall fotoner som faller inn på overflaten av det fotosensitive materialet. For eksempel, for lyssignaldetektorer som opererer på fotonemisjon, er kvanteeffektivitet forholdet mellom antall fotoelektroner som sendes ut fra overflaten av det fotosensitive materialet og antall fotoner av det målte signalet som projiseres på overflaten. I en optisk signaldetektor som bruker pn-overgang halvledermateriale som fotosensitivt materiale, beregnes kvanteeffektiviteten til detektoren ved å dele antallet elektronhullpar generert av det målte lyssignalet med antall innfallende signalfotoner. En annen vanlig representasjon av kvanteeffektiviteten til en optisk signaldetektor er ved hjelp av detektorens responsivitet Rd.
6. Responstid er en viktig parameter for å karakterisere responshastigheten til den optiske signaldetektoren på intensitetsendringen til det målte lyssignalet. Når det målte lyssignalet moduleres til form av en lyspuls, må intensiteten til det elektriske pulssignalet som genereres av dets virkning på detektoren "stige" til den tilsvarende "topp" etter en viss responstid, og fra " peak" og deretter falle tilbake til den opprinnelige "nullverdien" som tilsvarer virkningen av lyspulsen. For å beskrive responsen til detektoren på intensitetsendringen til det målte lyssignalet, kalles tiden når intensiteten til det elektriske signalet generert av den innfallende lyspulsen stiger fra den høyeste verdien på 10 % til 90 % "stigningen tid", og tiden da den elektriske signalpulsbølgeformen faller fra sin høyeste verdi på 90 % til 10 % kalles "falltid" eller "nedbrytningstid".
7. Responslinearitet er en annen viktig karakteristisk parameter som karakteriserer det funksjonelle forholdet mellom responsen til den optiske signaldetektoren og intensiteten til det innfallende målte lyssignalet. Det krever utgangen avoptisk signaldetektorå være proporsjonal innenfor et visst område av intensiteten til det målte optiske signalet. Det er vanligvis definert at det prosentvise avviket fra inngangs-utgangslineariteten innenfor det spesifiserte området for den optiske inngangssignalintensiteten er responslineariteten til den optiske signaldetektoren.
Innleggstid: Aug-12-2024