Các tham số đặc trưng cơ bản của bộ quang điện tín hiệu quang

Các tham số đặc trưng cơ bản của tín hiệu quangPhotodetector:

Trước khi kiểm tra các hình thức khác nhau của bộ quang điện tử, các tham số đặc trưng của hiệu suất hoạt động củaPhotodetector tín hiệu quangđược tóm tắt. Những đặc điểm này bao gồm khả năng đáp ứng, phản ứng quang phổ, công suất tương đương nhiễu (NEP), phát hiện cụ thể và phát hiện cụ thể. D*), hiệu quả lượng tử và thời gian phản hồi.

1. Độ phản ứng RD được sử dụng để mô tả độ nhạy phản ứng của thiết bị với năng lượng bức xạ quang học. Nó được biểu thị bằng tỷ lệ tín hiệu đầu ra so với tín hiệu sự cố. Đặc tính này không phản ánh các đặc tính nhiễu của thiết bị, mà chỉ hiệu quả 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, các đặc điểm phản ứng năng lượng cũng là một chức năng của sai lệch được áp dụng và nhiệt độ môi trường xung quanh.

2. Các đặc tính phản ứng phổ của bộ quang điện tín tín hiệu quang ở các bước sóng khác nhau thường được mô tả định lượng bằng đường cong phản ứng quang phổ. Cần lưu ý rằng chỉ các đặc tính phản ứng phổ cao nhất trong đường cong được hiệu chỉnh bằng giá trị tuyệt đối và các đặc tính phản ứng phổ khác ở các bước sóng khác nhau được biểu thị bằng các giá trị tương đối được chuẩn hóa dựa trên giá trị cao nhất của đặc tính phản ứng phổ.

3. Công suất tương đương nhiễu là công suất tín hiệu ánh sáng tới khi điện áp tín hiệu đầu ra được tạo bởi bộ dò tín hiệu quang bằng với mức điện áp nhiễu vốn có của chính thiết bị. Đó là yếu tố chính xác định cường độ tín hiệu quang tối thiểu có thể được đo bằng máy dò tín hiệu quang, nghĩa là độ nhạy phát hiện.

4. Độ nhạy phát hiện cụ thể là một tham số đặc trưng đặc trưng cho các đặc tính vốn có của vật liệu cảm quang của máy dò. Nó đại diện cho mật độ dòng photon độ cố 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 đo được (như nhiệt độ môi trường, độ lệch ứng dụng, v.v.). Băng thông máy dò càng lớn, vùng phát hiện tín hiệu quang càng lớn, NEP công suất tương đương nhiễu càng nhỏ và độ nhạy phát hiện cụ thể càng cao. Độ nhạy phát hiện cụ thể cao hơn của máy dò có nghĩa là nó phù hợp để phát hiện các tín hiệu quang yếu hơn nhiều.

5. Hiệu quả lượng tử Q là một tham số đặc trưng quan trọng khác của máy dò tín hiệu quang. Nó được định nghĩa là tỷ lệ của số lượng phản hồi có thể định lượng được, được tạo ra bởi photomon trong máy dò so với số lượng sự cố photon trên bề mặt của vật liệu nhạy cảm. Ví dụ, đối với các máy dò tín hiệu ánh sáng hoạt động trên phát xạ photon, hiệu suất lượng tử là tỷ lệ của số lượng quang điện tử phát ra từ bề mặt của vật liệu cảm quang so với số lượng photon của tín hiệu đo được chiếu lên bề mặt. Trong một máy dò tín hiệu quang học sử dụng vật liệu bán dẫn PN Junction làm vật liệu cảm quang, hiệu suất lượng tử của máy dò được tính toán bằng cách chia số lượng các cặp lỗ electron được tạo ra bởi tín hiệu ánh sáng đo được cho số lượng photon tín hiệu sự cố. Một đại diện phổ biến khác về hiệu quả lượng tử của máy dò tín hiệu quang là bằng phương pháp phản ứng của máy dò.

6. Thời gian đáp ứng là một tham số quan trọng để mô tả tốc độ phản hồi của máy dò tín hiệu quang với sự thay đổi cường độ của tín hiệu ánh sáng đo được. Khi tín hiệu ánh sáng đo được điều chỉnh thành dạng xung ánh sáng, cường độ của tín hiệu điện xung được tạo ra bởi tác động của nó đối với máy dò cần phải tăng lên trên đỉnh tương ứng với một thời gian phản hồi nhất định, và từ đỉnh đỉnh và sau đó rơi trở lại giá trị ban đầu của Zero giá trị tương ứng với hành động của ánh sáng. Để mô tả phản ứng của máy dò đối với sự thay đổi cường độ của tín hiệu ánh sáng đo được, thời gian khi cường độ của tín hiệu điện được tạo ra bởi xung ánh sáng sự cố tăng từ giá trị cao nhất là 10% đến 90% được gọi là thời gian tăng lên, và thời gian giảm dần.

7. Đáp ứng tuyến tính là một tham số đặc trưng quan trọng khác đặc trưng cho mối quan hệ chức năng giữa phản ứng của máy dò tín hiệu quang và cường độ của tín hiệu ánh sáng đo được sự cố. Nó yêu cầu đầu ra củaMáy dò tín hiệu quangtheo tỷ lệ trong một phạm vi nhất định của cường độ của tín hiệu quang đo được. Người ta thường được xác định rằng độ lệch phần trăm so với tuyến tính đầu vào-đầu ra trong phạm vi được chỉ định của cường độ tín hiệu quang đầu vào là độ tuyến tính đáp ứng của máy dò tín hiệu quang.