Basiese kenmerkende parameters van optiese seinfotodetektors

Basiese kenmerkende parameters van optiese seinfotodetektors:

Voor die ondersoek van verskeie vorme van fotodetektors, die kenmerkende parameters van die bedryfsprestasie vanoptiese sein fotodetektorsword opgesom. Hierdie kenmerke sluit responsiwiteit, spektrale reaksie, geraasekwivalente krag (NEP), spesifieke speurbaarheid en spesifieke speurbaarheid in. D*), kwantumdoeltreffendheid en reaksietyd.

1. responsiwiteit Rd word gebruik om die reaksiesensitiwiteit van die toestel vir optiese stralingsenergie te karakteriseer. Dit word voorgestel deur die verhouding van uitsetsein tot invallende sein. Hierdie eienskap weerspieël nie die geraaskenmerke van die toestel nie, maar slegs die doeltreffendheid van die omskakeling van elektromagnetiese stralingsenergie in stroom of spanning. Daarom kan dit verskil met die golflengte van die invallende ligsein. Daarbenewens is die drywingsreaksie-eienskappe ook 'n funksie van die toegepaste vooroordeel en die omgewingstemperatuur.

2. Die spektrale reaksie-eienskap is 'n parameter wat die verhouding tussen die drywingsreaksie-kenmerk van die optiese seindetektor en die golflengtefunksie van die invallende optiese sein kenmerk. Die spektrale reaksie-eienskappe van optiese seinfotodetektors by verskillende golflengtes word gewoonlik kwantitatief beskryf deur "spektrale reaksiekurwe". Daar moet kennis geneem word dat slegs die hoogste spektrale reaksie eienskappe in die kromme gekalibreer word deur absolute waarde, en die ander spektrale reaksie eienskappe by verskillende golflengtes word uitgedruk deur genormaliseerde relatiewe waardes gebaseer op die hoogste waarde van spektrale reaksie eienskappe.

3. Die geraas-ekwivalente drywing is die invallende ligseinkrag wat benodig word wanneer die uitsetseinspanning wat deur die optiese seindetektor gegenereer word, gelyk is aan die inherente geraasspanningsvlak van die toestel self. Dit is die hooffaktor wat die minimum optiese seinintensiteit bepaal wat deur die optiese seindetektor gemeet kan word, dit wil sê die opsporingsensitiwiteit.

4. Spesifieke opsporingsensitiwiteit is 'n kenmerkende parameter wat die inherente eienskappe van die fotosensitiewe materiaal van die detektor kenmerk. Dit verteenwoordig die laagste invallende fotonstroomdigtheid wat deur 'n optiese seindetektor gemeet kan word. Die waarde daarvan kan wissel volgens die bedryfstoestande van die golflengtedetektor van die gemete ligsein (soos omgewingstemperatuur, toegepaste vooroordeel, ens.). Hoe groter die detektorbandwydte, hoe groter is die optiese seindetektorarea, hoe kleiner is die geraasekwivalente drywing NEP, en hoe hoër is die spesifieke opsporingsensitiwiteit. Die hoër spesifieke opsporingsensitiwiteit van die detektor beteken dat dit geskik is vir die opsporing van baie swakker optiese seine.

5. Kwantumdoeltreffendheid Q is nog 'n belangrike kenmerkende parameter van optiese seindetektor. Dit word gedefinieer as die verhouding van die aantal kwantifiseerbare "response" wat deur die fotomon in die detektor geproduseer word tot die aantal fotone wat op die oppervlak van die fotosensitiewe materiaal inval. Byvoorbeeld, vir ligseindetektors wat op fotonemissie werk, is kwantumdoeltreffendheid die verhouding van die aantal foto-elektrone wat van die oppervlak van die fotosensitiewe materiaal vrygestel word tot die aantal fotone van die gemete sein wat op die oppervlak geprojekteer word. In 'n optiese seindetektor wat pn-aansluiting halfgeleiermateriaal as fotosensitiewe materiaal gebruik, word die kwantumdoeltreffendheid van die detektor bereken deur die aantal elektrongatpare wat deur die gemete ligsein gegenereer word, te deel deur die aantal invallende seinfotone. Nog 'n algemene voorstelling van die kwantumdoeltreffendheid van 'n optiese seindetektor is deur middel van die detektor se responsiwiteit Rd.

6. Reaksietyd is 'n belangrike parameter om die reaksiespoed van die optiese seindetektor op die intensiteitsverandering van die gemete ligsein te karakteriseer. Wanneer die gemete ligsein in die vorm van 'n ligpuls gemoduleer word, moet die intensiteit van die puls-elektriese sein wat gegenereer word deur sy werking op die detektor na 'n sekere reaksietyd "styg" tot die ooreenstemmende "piek" en vanaf die " piek” en val dan terug na die aanvanklike “nulwaarde” wat ooreenstem met die werking van die ligpuls. Ten einde die reaksie van die detektor op die intensiteitsverandering van die gemete ligsein te beskryf, word die tyd wanneer die intensiteit van die elektriese sein wat deur die invallende ligpuls gegenereer word vanaf sy hoogste waarde van 10% tot 90% die "styging" genoem tyd", en die tyd wanneer die elektriese seinpulsgolfvorm van sy hoogste waarde van 90% tot 10% daal, word die "valtyd" of "vervaltyd" genoem.

7. Respons lineariteit is nog 'n belangrike kenmerkende parameter wat die funksionele verhouding tussen die reaksie van die optiese seindetektor en die intensiteit van die invallende gemete ligsein kenmerk. Dit vereis die uitset van dieoptiese seindetektorom eweredig te wees binne 'n sekere reeks van die intensiteit van die gemete optiese sein. Dit word gewoonlik gedefinieer dat die persentasie afwyking van die inset-uitset lineariteit binne die gespesifiseerde reeks van die inset optiese sein intensiteit die respons lineariteit van die optiese sein detektor is.