Các thông số đặc trưng cơ bản của tín hiệu quangbộ tách sóng quang:
Trước khi kiểm tra các dạng khác nhau của máy dò quang, các thông số đặc trưng của hiệu suất hoạt động củamáy dò quang tín hiệu quangđược tóm tắt. Các đặc điểm này bao gồm khả năng phản hồi, phản hồi phổ, công suất tương đương nhiễu (NEP), khả năng phát hiện cụ thể và khả năng phát hiện cụ thể. D*), hiệu suất lượng tử và thời gian phản hồi.
1. Độ nhạy Rd được sử dụng để mô tả độ nhạy phản ứng của thiết bị đối với năng lượng bức xạ quang. Nó được biểu thị bằng tỷ lệ tín hiệu đầu ra so với tín hiệu tới. Đặc điểm này không phản ánh đặc điểm nhiễu của thiết bị mà chỉ phản ánh hiệu suất chuyển đổi năng lượng bức xạ điện từ thành dòng điện hoặc điện áp. Do đó, nó có thể thay đổi theo bước sóng của tín hiệu ánh sáng tới. Ngoài ra, đặc điểm phản ứng công suất cũng là một hàm của độ lệch áp dụng và nhiệt độ môi trường xung quanh.
2. Đặc tính đáp ứng phổ là một tham số đặc trưng cho mối quan hệ giữa đặc tính đáp ứng công suất của bộ dò tín hiệu quang và hàm bước sóng của tín hiệu quang tới. Các đặc tính đáp ứng phổ của bộ dò tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhau thường được mô tả định lượng bằng “đường cong đáp ứng phổ”. Cần lưu ý rằng chỉ các đặc tính đáp ứng phổ cao nhất trong đường cong mới được hiệu chuẩn theo giá trị tuyệt đối, và các đặc tính đáp ứng phổ khác ở các bước sóng khác nhau được thể hiện bằng các giá trị tương đối chuẩn hóa dựa trên giá trị cao nhất của các đặc tính đáp ứng phổ.
3. Công suất tương đương nhiễu là công suất tín hiệu ánh sáng tới cần thiết khi điện áp tín hiệu đầu ra do bộ dò tín hiệu quang tạo ra bằng với mức điện áp nhiễu vốn có của chính thiết bị. Đây là yếu tố chính quyết định cường độ tín hiệu quang tối thiểu mà bộ dò tín hiệu quang có thể đo được, tức là độ nhạy phát hiện.
4. Độ nhạy phát hiện riêng là một tham số đặc trưng đặc trưng cho các đặc tính vốn có của vật liệu nhạy sáng của máy dò. Nó biểu thị mật độ dòng photon tới thấp nhất có thể được đo bằng máy dò tín hiệu quang. Giá trị của nó có thể thay đổi tùy theo điều kiện hoạt động của máy dò bước sóng của tín hiệu ánh sáng được đo (như nhiệt độ môi trường, độ lệch áp dụng, v.v.). Băng thông máy dò càng lớn, diện tích máy dò tín hiệu quang càng lớn, công suất tương đương nhiễu NEP càng nhỏ và độ nhạy phát hiện riêng càng cao. Độ nhạy phát hiện riêng của máy dò càng cao có nghĩa là nó phù hợp để phát hiện các tín hiệu quang yếu hơn nhiều.
5. Hiệu suất lượng tử Q là một tham số đặc trưng quan trọng khác của bộ dò tín hiệu quang. Nó được định nghĩa là tỷ số giữa số "phản ứng" định lượng được tạo ra bởi photomon trong bộ dò với số photon chiếu tới bề mặt vật liệu nhạy sáng. Ví dụ, đối với bộ dò tín hiệu ánh sáng hoạt động trên phát xạ photon, hiệu suất lượng tử là tỷ số giữa số lượng quang điện tử phát ra từ bề mặt vật liệu nhạy sáng với số lượng photon của tín hiệu đo được chiếu lên bề mặt. Trong bộ dò tín hiệu quang sử dụng vật liệu bán dẫn tiếp giáp pn làm vật liệu nhạy sáng, hiệu suất lượng tử của bộ dò được tính bằng cách chia số cặp lỗ electron do tín hiệu ánh sáng đo được tạo ra cho số lượng photon tín hiệu chiếu tới. Một biểu diễn phổ biến khác của hiệu suất lượng tử của bộ dò tín hiệu quang là thông qua độ nhạy Rd của bộ dò.
6. Thời gian đáp ứng là một thông số quan trọng để mô tả tốc độ đáp ứng của bộ dò tín hiệu quang đối với sự thay đổi cường độ của tín hiệu ánh sáng được đo. Khi tín hiệu ánh sáng được đo được điều chế thành dạng xung ánh sáng, cường độ của tín hiệu điện xung được tạo ra bởi tác động của nó lên bộ dò cần phải "tăng" lên "đỉnh" tương ứng sau một thời gian đáp ứng nhất định, và từ "đỉnh" rồi giảm trở lại "giá trị không" ban đầu tương ứng với tác động của xung ánh sáng. Để mô tả phản ứng của bộ dò đối với sự thay đổi cường độ của tín hiệu ánh sáng được đo, thời điểm cường độ tín hiệu điện do xung ánh sáng tới tạo ra tăng từ giá trị cao nhất là 10% đến 90% được gọi là "thời gian tăng", và thời điểm dạng sóng xung tín hiệu điện giảm từ giá trị cao nhất là 90% xuống 10% được gọi là "thời gian giảm" hoặc "thời gian suy giảm".
7. Độ tuyến tính phản hồi là một tham số đặc trưng quan trọng khác đặc trưng cho mối quan hệ chức năng giữa phản hồi của bộ dò tín hiệu quang và cường độ của tín hiệu ánh sáng đo được. Nó đòi hỏi đầu ra củamáy dò tín hiệu quang họctỷ lệ thuận trong một phạm vi nhất định của cường độ tín hiệu quang được đo. Người ta thường định nghĩa rằng độ lệch phần trăm so với độ tuyến tính đầu vào-đầu ra trong phạm vi quy định của cường độ tín hiệu quang đầu vào là độ tuyến tính đáp ứng của bộ dò tín hiệu quang.
Thời gian đăng: 12-08-2024