ოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტექტორების ძირითადი დამახასიათებელი პარამეტრები

ოპტიკური სიგნალის ძირითადი დამახასიათებელი პარამეტრებიფოტოდეექტორები:

ფოტოდეტექტორების სხვადასხვა ფორმების შემოწმებამდე, ოპერაციული შესრულების დამახასიათებელი პარამეტრებიოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტორებიშეჯამებულია. ეს მახასიათებლები მოიცავს პასუხისმგებლობას, სპექტრალურ პასუხს, ხმაურის ექვივალენტურ ძალას (NEP), სპეციფიკურ დეტექტივობას და სპეციფიკურ დეტექტივს. დ*), კვანტური ეფექტურობა და რეაგირების დრო.

1. პასუხისმგებლობის RD გამოიყენება მოწყობილობის საპასუხო მგრძნობელობის დასადგენად ოპტიკური სხივური ენერგიის მიმართ. იგი წარმოდგენილია გამომავალი სიგნალის თანაფარდობით ინციდენტის სიგნალთან. ეს მახასიათებელი არ ასახავს მოწყობილობის ხმაურის მახასიათებლებს, არამედ მხოლოდ ელექტრომაგნიტური გამოსხივების ენერგიის გადაქცევის ეფექტურობას დინად ან ძაბვაში. ამიტომ, ეს შეიძლება განსხვავდებოდეს ინციდენტის მსუბუქი სიგნალის ტალღის სიგრძით. გარდა ამისა, ენერგიის რეაგირების მახასიათებლები ასევე არის გამოყენებული მიკერძოების და გარემოს ტემპერატურის ფუნქცია.

2. სპექტრული პასუხის მახასიათებელი არის პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის სიმძლავრის რეაგირებასა და ინციდენტის ოპტიკური სიგნალის ტალღის სიგრძის ფუნქციას შორის. სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე ოპტიკური სიგნალის ფოტოდეტექტორების სპექტრული საპასუხო მახასიათებლები, როგორც წესი, რაოდენობრივად არის აღწერილი "სპექტრული რეაგირების მრუდი". უნდა აღინიშნოს, რომ მრუდში მხოლოდ ყველაზე მაღალი სპექტრული რეაგირების მახასიათებლები კალიბრირდება აბსოლუტური მნიშვნელობით, ხოლო სხვადასხვა ტალღის სიგრძეზე სხვა სპექტრული რეაგირების მახასიათებლები გამოიხატება ნორმალიზებული ფარდობითი მნიშვნელობებით, სპექტრული რეაგირების მახასიათებლების უმაღლესი მნიშვნელობის საფუძველზე.

3. ხმაურის ექვივალენტური ძალა არის ინციდენტის მსუბუქი სიგნალის ენერგია, როდესაც ოპტიკური სიგნალის დეტექტორით წარმოქმნილი გამომავალი სიგნალის ძაბვა ტოლია თავად მოწყობილობის თანდაყოლილი ხმაურის ძაბვის დონესთან. ეს არის მთავარი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს მინიმალური ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობას, რომლის გაზომვაც შესაძლებელია ოპტიკური სიგნალის დეტექტორით, ანუ გამოვლენის მგრძნობელობით.

4. სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა არის დამახასიათებელი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს დეტექტორის ფოტომგრძნობელობის მასალის თანდაყოლილ მახასიათებლებს. იგი წარმოადგენს ყველაზე დაბალი ინციდენტის ფოტონის მიმდინარე სიმკვრივეს, რომლის გაზომვაც შესაძლებელია ოპტიკური სიგნალის დეტექტორით. მისი მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს გაზომილი მსუბუქი სიგნალის ტალღის სიგრძის დეტექტორის ოპერაციული პირობების მიხედვით (მაგალითად, ატმოსფერული ტემპერატურა, გამოყენებითი მიკერძოება და ა.შ.). რაც უფრო დიდია დეტექტორის გამტარობა, მით უფრო დიდია ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის არეალი, მით უფრო მცირეა ხმაურის ექვივალენტური ენერგიის NEP და რაც უფრო მაღალია სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა. დეტექტორის უფრო მაღალი სპეციფიკური გამოვლენის მგრძნობელობა ნიშნავს, რომ იგი შესაფერისია გაცილებით სუსტი ოპტიკური სიგნალების გამოსავლენად.

5. კვანტური ეფექტურობა Q არის ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დამახასიათებელი პარამეტრი. იგი განისაზღვრება, როგორც დეტექტორში ფოტომონის მიერ წარმოქმნილი რაოდენობრივი „პასუხების“ რაოდენობის თანაფარდობა ფოტონების რაოდენობის ინციდენტზე, ფოტომასალა მასალის ზედაპირზე. მაგალითად, მსუბუქი სიგნალის დეტექტორებისთვის, რომლებიც მოქმედებენ ფოტონის ემისიაზე, კვანტური ეფექტურობა არის ფოტომელექტრონების რაოდენობის თანაფარდობა, რომელიც ასხივებს ფოტომენსიური მასალისაგან, გაზომილი სიგნალის ფოტონების რაოდენობას, რომელიც პროგნოზირებულია ზედაპირზე. ოპტიკური სიგნალის დეტექტორში, რომელიც იყენებს PN კავშირის ნახევარგამტარული მასალის, როგორც ფოტოსენსიტიური მასალის გამოყენებით, დეტექტორის კვანტური ეფექტურობა გამოითვლება გაზომილი შუქის სიგნალის მიერ წარმოქმნილი ელექტრონული ხვრელის წყვილის რაოდენობის გაყოფით ინციდენტის სიგნალის ფოტონების მიხედვით. ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის კვანტური ეფექტურობის კიდევ ერთი გავრცელებული წარმოდგენა არის დეტექტორის პასუხისმგებლობის Rd.

6. რეაგირების დრო არის მნიშვნელოვანი პარამეტრი ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის საპასუხო სიჩქარის დასადგენად გაზომილი მსუბუქი სიგნალის ინტენსივობის შეცვლასთან. როდესაც გაზომილი სინათლის სიგნალი მოდულირდება მსუბუქი პულსის სახით, პულსის ელექტრული სიგნალის ინტენსივობა, რომელიც წარმოიქმნება მისი მოქმედებით, დეტექტორზე, საჭიროა "ასვლა" შესაბამის "მწვერვალზე" გარკვეული საპასუხო დროის შემდეგ, და შემდეგ "მწვერვალიდან" და შემდეგ დაუბრუნდეს საწყის "ნულოვან მნიშვნელობას", რომელიც შეესაბამება მსუბუქი პულსის მოქმედებას. იმისათვის, რომ დეტექტორის პასუხი აღვწეროთ გაზომილი მსუბუქი სიგნალის ინტენსივობის ცვლილებაზე, დრო, როდესაც ინციდენტის მიერ წარმოქმნილი ელექტრო სიგნალის ინტენსივობა მისი ყველაზე მაღალი მნიშვნელობიდან 10% -მდე 90% -მდე იზრდება, ეწოდება "აწევა დრო", ხოლო დრო, როდესაც ელექტრო სიგნალის პულსის ტალღის ფორმა მისი ყველაზე მაღალი ღირებულებით ეწოდება "Fall" ან "Decay".

7. საპასუხო ხაზოვანი კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დამახასიათებელი პარამეტრია, რომელიც ახასიათებს ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის რეაგირებასა და ინციდენტის ინტენსივობას შორის ფუნქციურ ურთიერთობას. ის მოითხოვს გამომავალსოპტიკური სიგნალის დეტექტორიპროპორციული იყოს გაზომილი ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობის გარკვეულ დიაპაზონში. ჩვეულებრივ, განისაზღვრება, რომ შეყვანის-გამომავალი ხაზოვანი პროცენტული გადახრა შეყვანის ოპტიკური სიგნალის ინტენსივობის განსაზღვრულ დიაპაზონში არის ოპტიკური სიგნალის დეტექტორის საპასუხო ხაზოვანი.