SissejuhatusTasakaalustatud fotodetektor(Optoelektrooniline tasakaaludetektor)
Tasakaalustatud fotodetektori saab optilise sidestusmeetodi järgi jagada fiiberoptilise sidestustüübiks ja ruumilise optilise sidestustüübiks. Sisemiselt koosneb see kahest hästi sobitatud fotodioodist, madala müratasemega ja suure ribalaiusega transimpedantsvõimendi vooluringi moodulist ning ülimadala müratasemega võimsusmoodulist. Sellel on kõrge ühisrežiimi summutussuhe, ülimadal müratase ja suur ribalaius ning seda kasutatakse laialdaselt koherentse optilise side valdkonnas. Viimastel aastatel on sellest saanud uurimiskeskus ettevõtetele ja ülikoolidele erinevates riikides.
Tasakaalustatud fotodetektori tööpõhimõte (Optoelektrooniline tasakaaludetektor)
Tasakaalustatud fotodetektor kasutab valguse vastuvõtuseadmena kahte pöördpingestatud fotodioodi. Valgussignaali vastuvõtmisel lahutatakse kahe fotodioodi tekitatud fotovool ja ühendatakse see transimpedantsvõimendiga, et muuta voolusignaal väljundpingesignaaliks. Iseredutseeriva struktuuri kasutamine võimaldab tõhusalt summutada kohaliku ostsillaatori valgus- ja tumevoolu tekitatud ühismoodi signaali, suurendada diferentsiaalmoodi signaali ja teatud määral parandada nõrkade valgussignaalide tuvastamise võimet.
Eelised: Kõrge ühisrežiimi tagasilükkamissuhe, kõrge tundlikkus ja suur tuvastusribalaius sobivad mitmesugustele rakendusstsenaariumidele.
Puudused: Madal küllastusvõimsus, sobib ainult nõrga valguse tuvastamiseks, integreerimist tuleb parandada.
JOONIS: Tasakaaludetektori tööpõhimõtte diagramm
Tasakaalustatud fotodetektori (optoelektroonilise) jõudlusparameetridTasakaaludetektor)
1. Reageerimisvõime
Reageerimisvõime viitab fotodioodi efektiivsusele valgussignaalide fotovooluks teisendamisel, mis on fotovoolu ja valgusvõimsuse suhe. Suurema reageerimisvõimega fotodioodi valimine võib tasakaalustatud fotodetektori tundlikkust tõhusalt parandada.
Reageerimisvõime viitab fotodioodi efektiivsusele valgussignaalide fotovooluks teisendamisel, mis on fotovoolu ja valgusvõimsuse suhe. Suurema reageerimisvõimega fotodioodi valimine võib tasakaalustatud fotodetektori tundlikkust tõhusalt parandada.
2. Ribalaius
Ribalaius tähistab signaali sagedust, mille juures tasakaalustatud fotodetektori väljundsignaali amplituud väheneb -3 dB võrra, ning see on seotud fotodioodi parasiitmahtuvusega, transimpedantsi suurusega ja operatsioonvõimendi võimendusribalaiuse korrutisega.
3. Ühise režiimi tagasilükkamise suhe
Ühisrežiimi summutussuhet kasutatakse tasakaalustatud detektorite ühisrežiimi signaalide summutamise astme mõõtmiseks ning kaubanduslikud tooted nõuavad üldiselt minimaalset ühisrežiimi summutust 25 dB.
4.NEP
Müra ekvivalentvõimsus: sisendsignaali võimsus, mis on vajalik signaali ja müra suhte 1 korral ning mis on oluline parameeter süsteemi mürataseme mõõtmiseks. Tasakaalustatud detektori müra peamised komponendid on optiline hajumismüra ja elektriline müra.
Tasakaalufotodetektori (optoelektroonilise tasakaaludetektori) rakendamine
Viimastel aastatel on tasakaalustatud fotodetektorit laialdaselt kasutatud sellistes valdkondades nagu lasertuule radar, laservibratsiooni mõõtmine, fiiberoptiline tuvastamine, nõrga valguse koherentne tuvastamine, spektraalne tuvastamine, gaasidetektsioon jne. Tasakaalustatud detektorite suure kiiruse, suure ribalaiuse, madala mürataseme, kõrge ühisrežiimi tagasilükkamissuhte ja kõrge tundlikkuse uuringud on teinud läbimurdeid ning arenevad kõrge integreerituse ja väikese energiatarbimise suunas, et rahuldada erinevaid rakendusstsenaariume.
Postituse aeg: 06.02.2025