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 củabộ tách sóng 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 đáp ứng của thiết bị với năng lượng bức xạ quang. Nó được biểu thị bằng tỷ số giữa tín hiệu đầu ra và tín hiệu tới. Đặc tính này không phản ánh đặc tính 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 tùy theo bước sóng của tín hiệu ánh sáng tới. Ngoài ra, đặc tính đáp ứng công suất cũng phụ thuộc vào độ phân cực áp dụng và nhiệt độ môi trường.
2. Đặc tính đáp ứng phổ là một tham số biểu thị mối quan hệ giữa đặc tính đáp ứng công suất của bộ tách sóng tín hiệu quang và hàm bước sóng của tín hiệu quang tới. Đặc tính đáp ứng phổ của bộ tách sóng 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 trên đường cong mới được hiệu chuẩn bằng giá trị tuyệt đối, và các đặc tính đáp ứng phổ khác ở các bước sóng khác nhau được biểu thị bằng giá trị tương đối chuẩn hóa dựa trên giá trị cao nhất của đặc tính đáp ứng phổ.
3. Công suất nhiễu tương đương 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 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 thông số đặc trưng, đặc trưng cho các đặc tính vốn có của vật liệu nhạy sáng của đầu dò. Nó biểu thị mật độ dòng photon tới thấp nhất có thể đo được bằng đầu dò tín hiệu quang. Giá trị của nó có thể thay đổi tùy theo điều kiện hoạt động của đầu dò bước sóng của tín hiệu ánh sáng được đo (như nhiệt độ môi trường, độ lệch áp dụng, v.v.). Băng thông đầu dò càng lớn, diện tích đầu 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 đầu 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 thông 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 dựa trên phát xạ photon, hiệu suất lượng tử là tỷ số giữa số quang electron phát ra từ bề mặt vật liệu nhạy sáng với số 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 trống electron tạo ra bởi tín hiệu ánh sáng đo được cho số photon tín hiệu 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 đo được. Khi tín hiệu ánh sáng đo được được điều chế thành dạng xung ánh sáng, cường độ của tín hiệu điện xung do 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 đo được, 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% đến 10% được gọi là "thời gian giảm" hoặc "thời gian suy giảm".
7. Độ tuyến tính đáp ứng là một thông số đặc trưng quan trọng khác biểu thị mối quan hệ chức năng giữa đáp ứng 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. Độ lệch phần trăm so với độ tuyến tính đầu vào-đầu ra trong phạm vi cường độ tín hiệu quang đầu vào được chỉ định thường được định nghĩa là độ tuyến tính đáp ứng của bộ dò tín hiệu quang.
Thời gian đăng: 12-08-2024