Fotodetektorreeks: Inleiding tot balansfotodetektor

Inleiding totBalanseer fotodetektor(Opto -elektroniese balansdetektor)
Balansfotodetektor kan volgens die optiese koppelingsmetode in veseloptiese koppelingstipe en ruimtelike optiese koppeltipe verdeel word. Intern bestaan ​​dit uit twee hoogs gepaardgaande fotodiodes, 'n lae-geraas-hoë bandwydte-transimpedansie-versterker-stroombaanmodule, en 'n ultra-lae geraas-kragmodule. Dit het die kenmerke van 'n hoë verwerpingsverhouding van die gewone modus, ultra-lae geraas en hoë bandwydte, en word wyd gebruik op die gebied van samehangende optiese kommunikasie. Dit het die afgelope paar jaar 'n navorsingshotspot vir ondernemings en universiteite in verskillende lande geword.
Werkbeginsel van balansfotodetektor (Opto -elektroniese balansdetektor)
Die balansfotodetektor gebruik twee fotodiodes in omgekeerde vooroordeeltoestand as die ligte -eenheid. By die ontvangs van 'n ligsein word die fotostroom wat deur twee fotodiodes gegenereer word, afgetrek en gekoppel aan 'n transpedansieversterker om die stroomsein in 'n spanningssein vir uitset te omskep. Die gebruik van selfverminderende struktuur kan die algemene modussein wat deur plaaslike ossillator lig en donker stroom bekendgestel word, effektief onderdruk, die differensiële modus sein verhoog en die opsporingsvermoë van swak ligseine verbeter.
Voordele: Hoë gewone modusverwerpingsverhouding, hoë sensitiwiteit en bandwydte met 'n hoë opsporing kan aan verskillende toepassingscenario's voldoen.
Nadele: Lae versadigde optiese krag, wat slegs geskik is vir die opsporing van swak lig, moet integrasie verbeter word.

Fig: Werksbeginseldiagram van balansdetektor
Prestasieparameters van balansfotodetektor (opto -elektroniesBalansdetektor)
1. Responsiwiteit
Responsiwiteit verwys na die doeltreffendheid van 'n fotodiode in die omskakeling van ligseine in fotostroom, wat die verhouding is van fotostroom tot ligte krag. Die keuse van 'n fotodiode met 'n hoër responsiwiteit kan die sensitiwiteit van die balansfotodetektor effektief verbeter.
Responsiwiteit verwys na die doeltreffendheid van 'n fotodiode in die omskakeling van ligseine in fotostroom, wat die verhouding is van fotostroom tot ligte krag. Die keuse van 'n fotodiode met 'n hoër responsiwiteit kan die sensitiwiteit van die balansfotodetektor effektief verbeter.
2. Bandwydte
Die bandwydte verteenwoordig die seinfrekwensie waarteen die uitsetseinamplitude van die balansfotodetektor met -3dB verval, en hou verband met die parasitiese kapasitansie van die fotodiode, die grootte van die transpedansie en die winsbandwydte -produk van die operasionele versterker.
3. Verhouding van die algemene modusverwerping
Die algemene verwerpingsverhouding van die algemene modus word gebruik om die mate van onderdrukking van seine van algemene modus deur gebalanseerde detektors te meet, en kommersiële produkte benodig gewoonlik 'n minimum algemene modusverwerping van 25dB.
4. NEP
Geraasekwivalente drywing: Die insetseinskrag wat benodig word by 'n sein-tot-geraas-verhouding van 1, wat 'n belangrike parameter is om die geraasprestasie van 'n stelsel te meet. Die belangrikste komponente van gebalanseerde detektorgeluid is optiese verspreidingsgeluid en elektriese geraas.

Toepassing van balansfotodetektor (opto -elektroniese balansdetektor)
In onlangse jare is balansfotodetektor wyd gebruik in velde soos laserwindradar, laservibrasiemeting, veseloptiese sensasie, swak ligkoherente opsporing, spektrale opsporing, gasopsporing, ens. Die navorsing oor die hoë snelheid, hoë bandwydte, lae Geraas, 'n hoë verwerpingsverhouding met 'n algemene modus en 'n hoë sensitiwiteit van gebalanseerde detektore het deurbrake gemaak en ontwikkel na hoë integrasie en lae kragverbruik om aan verskillende toepassingscenario's te voldoen.