광신호 광검출기의 기본 특성 매개변수

광신호의 기본 특성 매개변수광검출기:

다양한 형태의 광검출기를 검토하기 전에, 작동 성능의 특징적인 매개변수를 살펴보겠습니다.광신호 광검출기요약되어 있습니다. 이러한 특성에는 응답성, 스펙트럼 응답, NEP(잡음 등가 전력), 특정 탐지성 및 특정 탐지성이 포함됩니다. D*), 양자 효율 및 응답 시간.

1. 응답성 Rd는 광학 방사 에너지에 대한 장치의 응답 감도를 특성화하는 데 사용됩니다. 이는 입사 신호에 대한 출력 신호의 비율로 표시됩니다. 이 특성은 장치의 노이즈 특성을 반영하는 것이 아니라 전자기 방사 에너지를 전류 또는 전압으로 변환하는 효율성만을 반영합니다. 따라서 입사광 신호의 파장에 따라 달라질 수 있습니다. 또한, 전력 응답 특성은 적용된 바이어스와 주변 온도의 함수이기도 합니다.

2. 스펙트럼 응답 특성은 광신호 검출기의 전력 응답 특성과 입사된 광신호의 파장 함수 사이의 관계를 특성화하는 매개변수입니다. 다양한 파장에서 광신호 광검출기의 스펙트럼 응답 특성은 일반적으로 "스펙트럼 응답 곡선"으로 정량적으로 설명됩니다. 곡선에서 가장 높은 스펙트럼 응답 특성만 절대값으로 보정되고, 다른 파장의 다른 스펙트럼 응답 특성은 스펙트럼 응답 특성의 가장 높은 값을 기준으로 정규화된 상대값으로 표현된다는 점에 유의해야 합니다.

3. 잡음 등가 전력은 광신호 검출기에서 생성된 출력 신호 전압이 장치 자체의 고유 잡음 전압 레벨과 동일할 때 필요한 입사광 신호 전력입니다. 광신호 검출기가 측정할 수 있는 최소 광신호 세기, 즉 검출 감도를 결정하는 주요 요소이다.

4. 특정 검출 감도는 검출기의 감광성 물질의 고유한 특성을 나타내는 특성 매개변수입니다. 이는 광신호 검출기로 측정할 수 있는 가장 낮은 입사 광자 전류 밀도를 나타냅니다. 그 값은 측정된 광 신호의 파장 검출기 작동 조건(예: 주변 온도, 적용된 바이어스 등)에 따라 달라질 수 있습니다. 검출기 대역폭이 클수록 광 신호 검출기 영역이 커지고 잡음 등가 전력 NEP가 작아지며 특정 검출 감도가 높아집니다. 검출기의 특정 검출 감도가 높다는 것은 훨씬 약한 광학 신호를 검출하는 데 적합하다는 것을 의미합니다.

5. 양자 효율 Q는 광신호 검출기의 또 다른 중요한 특성 매개변수입니다. 이는 감광성 물질의 표면에 입사하는 광자 수에 대한 검출기의 광자에 의해 생성된 정량화 가능한 "반응" 수의 비율로 정의됩니다. 예를 들어, 광자 방출로 작동하는 광 신호 검출기의 경우, 양자 효율은 감광성 물질의 표면에서 방출된 광전자 수와 표면에 투사된 측정 신호의 광자 수의 비율입니다. pn 접합 반도체 물질을 감광성 물질로 사용하는 광신호 검출기에서는 측정된 광 신호에 의해 생성된 전자 정공 쌍의 수를 입사 신호 광자의 수로 나누어 검출기의 양자 효율을 계산한다. 광 신호 검출기의 양자 효율에 대한 또 다른 일반적인 표현은 검출기의 응답성 Rd를 사용하는 것입니다.

6. 응답 시간은 측정된 광 신호의 강도 변화에 대한 광 신호 검출기의 응답 속도를 특성화하는 중요한 매개 변수입니다. 측정된 광 신호가 광 펄스의 형태로 변조되면 검출기에 대한 작용으로 생성된 펄스 전기 신호의 강도는 특정 응답 시간 후에 해당 "피크"까지 "상승"해야 하며 " 피크”로 이동한 다음 광 펄스의 동작에 해당하는 초기 “0 값”으로 되돌아갑니다. 측정된 빛 신호의 세기 변화에 대한 검출기의 반응을 설명하기 위해 입사된 빛 펄스에 의해 생성된 전기 신호의 세기가 최고치인 10%에서 90%까지 상승하는 시간을 '상승'이라 한다. 시간'이라고 하며, 전기 신호 펄스 파형이 최고 값인 90%에서 10%로 떨어지는 시간을 '하강 시간' 또는 '감쇠 시간'이라고 합니다.

7. 응답 선형성은 광신호 검출기의 응답과 입사 측정된 광 신호의 강도 사이의 기능적 관계를 특징짓는 또 다른 중요한 특성 매개변수입니다. 의 출력이 필요합니다.광신호 검출기측정된 광신호의 강도가 특정 범위 내에서 비례하도록 합니다. 일반적으로 입력 광신호 강도의 특정 범위 내에서 입출력 선형성으로부터의 백분율 편차가 광신호 검출기의 응답 선형성이라고 정의됩니다.