ოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტექტორების ძირითადი მახასიათებელი პარამეტრები

ოპტიკური სიგნალის ძირითადი მახასიათებელი პარამეტრებიფოტოდეტექტორები:

ფოტოდეტექტორების სხვადასხვა ფორმის გამოკვლევამდე, ოპერაციული შესრულების დამახასიათებელი პარამეტრებიოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტექტორებიშეჯამებულია. ეს მახასიათებლები მოიცავს რეაგირებას, სპექტრულ პასუხს, ხმაურის ეკვივალენტურ სიმძლავრეს (NEP), სპეციფიკურ დეტექტივობას და სპეციფიკურ დეტექტივობას. D*), კვანტური ეფექტურობა და რეაგირების დრო.

1. რეაგირება Rd გამოიყენება მოწყობილობის რეაგირების მგრძნობელობის დასახასიათებლად ოპტიკური გამოსხივების ენერგიაზე. იგი წარმოდგენილია გამომავალი სიგნალის და ინციდენტის სიგნალის თანაფარდობით. ეს მახასიათებელი არ ასახავს მოწყობილობის ხმაურის მახასიათებლებს, არამედ მხოლოდ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ენერგიის დენად ან ძაბვად გადაქცევის ეფექტურობას. ამიტომ, ის შეიძლება განსხვავდებოდეს ინციდენტის სინათლის სიგნალის ტალღის სიგრძით. გარდა ამისა, დენის რეაქციის მახასიათებლები ასევე არის გამოყენებული მიკერძოების და გარემოს ტემპერატურის ფუნქცია.

2. სპექტრული რეაგირების მახასიათებელი არის პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის სიმძლავრის რეაქციის მახასიათებელს და დაცემის ოპტიკური სიგნალის ტალღის სიგრძის ფუნქციას შორის ურთიერთობას. სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე ოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტექტორების სპექტრული რეაგირების მახასიათებლები ჩვეულებრივ აღწერილია რაოდენობრივად „სპექტრული პასუხის მრუდით“. უნდა აღინიშნოს, რომ მრუდში მხოლოდ უმაღლესი სპექტრული რეაგირების მახასიათებლები დაკალიბრებულია აბსოლუტური მნიშვნელობით, ხოლო სპექტრული რეაგირების სხვა მახასიათებლები სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე გამოიხატება ნორმირებული ფარდობითი მნიშვნელობებით, რომლებიც დაფუძნებულია სპექტრული რეაგირების მახასიათებლების უმაღლეს მნიშვნელობებზე.

3. ხმაურის ექვივალენტური სიმძლავრე არის ინციდენტის სინათლის სიგნალის სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა, როდესაც ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის მიერ გამომუშავებული სიგნალის ძაბვა უდრის თავად მოწყობილობის ხმაურის ძაბვის დონეს. ეს არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს ოპტიკური სიგნალის მინიმალურ ინტენსივობას, რომელიც შეიძლება გაიზომოს ოპტიკური სიგნალის დეტექტორით, ანუ გამოვლენის მგრძნობელობა.

4. სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა არის დამახასიათებელი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს დეტექტორის ფოტომგრძნობიარე მასალის თანდაყოლილ მახასიათებლებს. ის წარმოადგენს ყველაზე დაბალ ინციდენტურ ფოტონის დენის სიმკვრივეს, რომელიც შეიძლება გაიზომოს ოპტიკური სიგნალის დეტექტორით. მისი მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს გაზომილი სინათლის სიგნალის ტალღის სიგრძის დეტექტორის მუშაობის პირობების მიხედვით (როგორიცაა გარემოს ტემპერატურა, გამოყენებული მიკერძოება და ა.შ.). რაც უფრო დიდია დეტექტორის გამტარობა, მით უფრო დიდია ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის ფართობი, მით უფრო მცირეა ხმაურის ეკვივალენტური სიმძლავრე NEP და მით უფრო მაღალია სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა. დეტექტორის უფრო მაღალი სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა ნიშნავს, რომ ის შესაფერისია ბევრად უფრო სუსტი ოპტიკური სიგნალების გამოსავლენად.

5. კვანტური ეფექტურობა Q არის ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი პარამეტრი. იგი განისაზღვრება, როგორც დეტექტორში ფოტომონის მიერ წარმოქმნილი რაოდენობრივი „პასუხების“ რაოდენობის თანაფარდობა ფოტომგრძნობიარე მასალის ზედაპირზე მოხვედრილი ფოტონების რაოდენობასთან. მაგალითად, სინათლის სიგნალის დეტექტორებისთვის, რომლებიც მუშაობენ ფოტონის ემისიაზე, კვანტური ეფექტურობა არის ფოტომგრძნობიარე მასალის ზედაპირიდან გამოსხივებული ფოტოელექტრონების რაოდენობის თანაფარდობა გაზომილი სიგნალის ფოტონების რაოდენობასთან, რომელიც დაპროექტებულია ზედაპირზე. ოპტიკური სიგნალის დეტექტორში, რომელიც იყენებს pn შეერთების ნახევარგამტარულ მასალას, როგორც ფოტომგრძნობიარე მასალას, დეტექტორის კვანტური ეფექტურობა გამოითვლება გაზომილი სინათლის სიგნალის მიერ წარმოქმნილი ელექტრონული ხვრელების წყვილების რაოდენობის გაყოფით ინციდენტის სიგნალის ფოტონების რაოდენობაზე. ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის კვანტური ეფექტურობის კიდევ ერთი გავრცელებული წარმოდგენა არის დეტექტორის პასუხისმგებლობის Rd.

6. რეაგირების დრო მნიშვნელოვანი პარამეტრია ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის რეაგირების სიჩქარის დასახასიათებლად გაზომილი სინათლის სიგნალის ინტენსივობის ცვლილებაზე. როდესაც გაზომილი სინათლის სიგნალი მოდულირებულია სინათლის პულსის სახით, დეტექტორზე მისი მოქმედებით წარმოქმნილი იმპულსური ელექტრული სიგნალის ინტენსივობა უნდა "აიზარდოს" შესაბამის "პიკამდე" გარკვეული რეაგირების დროის შემდეგ და " პიკი“ და შემდეგ დაუბრუნდება საწყის „ნულოვან მნიშვნელობას“, რომელიც შეესაბამება სინათლის პულსის მოქმედებას. გაზომილი სინათლის სიგნალის ინტენსივობის ცვლილებაზე დეტექტორის პასუხის აღსაწერად, დროს, როდესაც ინტენსივობის სინათლის პულსის მიერ წარმოქმნილი ელექტრული სიგნალის ინტენსივობა იზრდება მისი უმაღლესი მნიშვნელობიდან 10%-დან 90%-მდე, ეწოდება "აწევა". დრო“, ხოლო დროს, როდესაც ელექტრული სიგნალის პულსის ტალღის ფორმა ეცემა მისი უმაღლესი მნიშვნელობიდან 90%-დან 10%-მდე, ეწოდება „დაცემის დრო“ ან „დაშლის დრო“.

7. რეაგირების წრფივობა არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ფუნქციურ ურთიერთობას ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის პასუხსა და ინციდენტის გაზომილი სინათლის სიგნალის ინტენსივობას შორის. ის მოითხოვს გამომავალსოპტიკური სიგნალის დეტექტორიიყოს პროპორციული გაზომილი ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობის გარკვეულ დიაპაზონში. ჩვეულებრივ განისაზღვრება, რომ პროცენტული გადახრა შემავალი-გამომავალი წრფივიდან შეყვანის ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობის მითითებულ დიაპაზონში არის ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის პასუხის წრფივობა.