Inleiding totBalans Fotodetektor(Opto-elektroniese Balansdetektor)
Gebalanseerde Fotodetektor kan verdeel word in veseloptiese koppeltipe en ruimtelike optiese koppeltipe volgens die optiese koppelmetode. Intern bestaan dit uit twee hoogs gepaarde fotodiodes, 'n lae-geraas, hoë bandwydte transimpedansie versterker stroombaan module, en 'n ultra-lae geraas krag module. Dit het die eienskappe van 'n hoë gemeenskaplike modus verwerpingsverhouding, ultra-lae geraas, en hoë bandwydte, en word wyd gebruik in die veld van koherente optiese kommunikasie. Dit het die afgelope paar jaar 'n navorsingspunt geword vir ondernemings en universiteite in verskeie lande.
Werkbeginsel van Balans Fotodetektor (Opto-elektroniese balansdetektor)
Die Gebalanseerde Fotodetektor gebruik twee fotodiodes in omgekeerde voorspanningstoestand as die ligontvangseenheid. Wanneer 'n ligsein ontvang word, word die fotostroom wat deur twee fotodiodes gegenereer word, afgetrek en aan 'n transimpedansieversterker gekoppel om die stroomsein in 'n spanningssein vir uitvoer om te skakel. Die gebruik van 'n selfreduserende struktuur kan die gemeenskaplike modussein wat deur die plaaslike ossillatorlig- en donkerstroom ingebring word, effektief onderdruk, die differensiële modussein verhoog, en tot 'n mate die opsporingsvermoë van swak ligseine verbeter.
Voordele: Hoë algemene modus-verwerpingsverhouding, hoë sensitiwiteit en hoë opsporingsbandwydte kan aan verskeie toepassingscenario's voldoen.
Nadele: Lae versadigde optiese krag, slegs geskik vir swak ligopsporing, integrasie moet verbeter word.
FIG: Werkbeginseldiagram van balansdetektor
Prestasieparameters van Balans Fotodetektor (Opto-elektronies)Balansdetektor)
1. Reaksievermoë
Responsiwiteit verwys na die doeltreffendheid van 'n fotodiode in die omskakeling van ligseine na fotostroom, wat die verhouding van fotostroom tot ligkrag is. Die keuse van 'n fotodiode met hoër responsiwiteit kan die sensitiwiteit van die Balansfotodetektor effektief verbeter.
Responsiwiteit verwys na die doeltreffendheid van 'n fotodiode in die omskakeling van ligseine na fotostroom, wat die verhouding van fotostroom tot ligkrag is. Die keuse van 'n fotodiode met 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 transimpedansie en die versterkingsbandwydteproduk van die operasionele versterker.
3. Gemeenskaplike modus verwerpingsverhouding
Die algemene modus-verwerpingsverhouding word gebruik om die mate van onderdrukking van algemene modusseine deur gebalanseerde detektors te meet, en kommersiële produkte vereis gewoonlik 'n minimum algemene modus-verwerping van 25dB.
4.NEP
Geraas-ekwivalente krag: Die insetseinkrag benodig teen 'n sein-tot-geraas-verhouding van 1, wat 'n belangrike parameter is vir die meting van die geraasprestasie van 'n stelsel. Die hoofkomponente van gebalanseerde detektorgeraas is optiese verstrooiingsgeraas en elektriese geraas.
Toepassing van Balans Fotodetektor (Opto-elektroniese Balansdetektor)
In onlangse jare is Balansfotodetektors wyd gebruik in velde soos laserwindradar, laservibrasiemeting, veseloptiese waarneming, koherente opsporing van swak lig, spektrale opsporing, gasopsporing, ens. Die navorsing oor die hoë spoed, hoë bandwydte, lae geraas, hoë gemeenskaplike modus-verwerpingsverhouding en hoë sensitiwiteit van gebalanseerde detektors het deurbrake gemaak en ontwikkel in die rigting van hoë integrasie en lae kragverbruik om aan verskillende toepassingscenario's te voldoen.
Plasingstyd: 6 Februarie 2025