optical signal photodetector များ၏ အခြေခံဝိသေသလက္ခဏာ parameters များ

optical signal ၏ အခြေခံဝိသေသ parameters များဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းကိရိယာများ:

photodetector ပုံစံအမျိုးမျိုးကို မစစ်ဆေးမီ၊ လည်ပတ်မှုစွမ်းဆောင်ရည်၏ ဝိသေသ parameters များကိုအလင်းတန်းအချက်ပြ ဖိုတိုထောက်လှမ်းကိရိယာများအကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြထားသည်။ ဤဝိသေသလက္ခဏာများတွင် တုံ့ပြန်မှု၊ ရောင်စဉ်တုံ့ပြန်မှု၊ ဆူညံသံညီမျှပါဝါ (NEP)၊ သီးခြားထောက်လှမ်းနိုင်စွမ်းနှင့် သီးခြားထောက်လှမ်းနိုင်စွမ်းတို့ ပါဝင်သည်။ D*၊ ကွမ်တမ်ထိရောက်မှုနှင့် တုံ့ပြန်မှုအချိန်တို့ ပါဝင်သည်။

၁။ responsivity Rd ကို ကိရိယာ၏ optical radiation စွမ်းအင်အပေါ် တုံ့ပြန်မှု အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ဖော်ပြရန် အသုံးပြုသည်။ ၎င်းကို output signal နှင့် incident signal အချိုးဖြင့် ကိုယ်စားပြုသည်။ ဤဝိသေသလက္ခဏာသည် ကိရိယာ၏ ဆူညံသံဝိသေသလက္ခဏာများကို ထင်ဟပ်ခြင်းမဟုတ်ဘဲ electromagnetic radiation စွမ်းအင်ကို current သို့မဟုတ် voltage အဖြစ်ပြောင်းလဲခြင်း၏ ထိရောက်မှုကိုသာ ထင်ဟပ်စေသည်။ ထို့ကြောင့် incident light signal ၏ wavelength နှင့်အတူ ကွဲပြားနိုင်သည်။ ထို့အပြင် power response ဝိသေသလက္ခဏာများသည် applied bias နှင့် ambient temperature တို့၏ function လည်းဖြစ်သည်။

၂။ spectral response characteristic ဆိုသည်မှာ optical signal detector ၏ power response characteristic နှင့် incident optical signal ၏ wavelength function အကြား ဆက်နွယ်မှုကို ဖော်ပြသည့် parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။ မတူညီသော wavelength များရှိ optical signal photodetector များ၏ spectral response characteristic များကို များသောအားဖြင့် “spectral response curve” ဖြင့် အရေအတွက်အားဖြင့် ဖော်ပြလေ့ရှိသည်။ curve ရှိ အမြင့်ဆုံး spectral response characteristic များကိုသာ absolute value ဖြင့် ချိန်ညှိထားပြီး မတူညီသော wavelength များရှိ အခြား spectral response characteristic များကို spectral response characteristic များ၏ အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးအပေါ် အခြေခံ၍ normalized relative values ​​များဖြင့် ဖော်ပြကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။

၃။ ဆူညံသံညီမျှပါဝါဆိုသည်မှာ optical signal detector မှထုတ်လုပ်သော output signal voltage သည် device ၏ inherent noise voltage level နှင့်ညီမျှသောအခါ လိုအပ်သော incident light signal power ဖြစ်သည်။ optical signal detector မှတိုင်းတာနိုင်သော အနည်းဆုံး optical signal intensity၊ ဆိုလိုသည်မှာ detection sensitivity ကိုဆုံးဖြတ်ပေးသည့် အဓိကအချက်ဖြစ်သည်။

၄။ သီးခြားထောက်လှမ်းမှုအာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် ရှာဖွေစက်၏ အလင်းအာရုံခံပစ္စည်း၏ မွေးရာပါဝိသေသလက္ခဏာများကို ဖော်ပြသည့် ဝိသေသလက္ခဏာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အလင်းအချက်ပြမှု ရှာဖွေစက်ဖြင့် တိုင်းတာနိုင်သော အနိမ့်ဆုံး ဖိုတွန်လက်ရှိသိပ်သည်းဆကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ၎င်း၏တန်ဖိုးသည် တိုင်းတာထားသော အလင်းအချက်ပြမှု၏ လှိုင်းအလျားရှာဖွေစက်၏ လည်ပတ်မှုအခြေအနေများ (ဥပမာ ပတ်ဝန်းကျင်အပူချိန်၊ အသုံးချဘက်လိုက်မှု စသည်) ပေါ် မူတည်၍ ကွဲပြားနိုင်သည်။ ရှာဖွေစက် bandwidth ကြီးလေ၊ အလင်းအချက်ပြမှု ရှာဖွေစက်ဧရိယာကြီးလေ၊ ဆူညံသံနှင့်ညီမျှသော ပါဝါ NEP ငယ်လေဖြစ်ပြီး သီးခြားထောက်လှမ်းမှုအာရုံခံနိုင်စွမ်း မြင့်လေဖြစ်သည်။ ရှာဖွေစက်၏ သီးခြားထောက်လှမ်းမှုအာရုံခံနိုင်စွမ်း မြင့်လေဆိုသည်မှာ အလင်းအချက်ပြမှု အားနည်းသော ရှာဖွေစက်များအတွက် သင့်လျော်ကြောင်း ဆိုလိုသည်။

၅။ ကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည် Q သည် optical signal detector ၏ နောက်ထပ်အရေးကြီးသော ဝိသေသလက္ခဏာ parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းကို detector ရှိ photomon မှထုတ်လုပ်သော ပမာဏသတ်မှတ်နိုင်သော "တုံ့ပြန်မှု" အရေအတွက်နှင့် photosensitive ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင်ကျရောက်သော photon အရေအတွက်အချိုးအဖြစ် သတ်မှတ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ photon emission တွင်လည်ပတ်နေသော light signal detector များအတွက်၊ ကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည်သည် photosensitive ပစ္စည်း၏မျက်နှာပြင်မှထုတ်လွှတ်သော photoelectron အရေအတွက်နှင့် မျက်နှာပြင်ပေါ်သို့ project လုပ်ထားသော တိုင်းတာထားသော signal ၏ photon အရေအတွက်အချိုးဖြစ်သည်။ pn junction semiconductor ပစ္စည်းကို photosensitive ပစ္စည်းအဖြစ်အသုံးပြုသော optical signal detector တွင်၊ detector ၏ ကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုင်းတာထားသော light signal မှထုတ်ပေးသော electron hole pair အရေအတွက်ကို incident signal photon အရေအတွက်ဖြင့်စားခြင်းဖြင့် တွက်ချက်သည်။ optical signal detector ၏ ကွမ်တမ်စွမ်းဆောင်ရည်၏ နောက်ထပ်ဘုံကိုယ်စားပြုမှုတစ်ခုမှာ detector ၏ responsivity Rd မှတစ်ဆင့်ဖြစ်သည်။

၆။ တိုင်းတာထားသော အလင်းအချက်ပြမှု၏ ပြင်းထန်မှုပြောင်းလဲမှုအပေါ် optical signal detector ၏ တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းကို ဖော်ပြရန်အတွက် response time သည် အရေးကြီးသော parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။ တိုင်းတာထားသော အလင်းအချက်ပြမှုကို အလင်း pulse ပုံစံအဖြစ် modulate လုပ်သောအခါ၊ detector ပေါ်တွင် ၎င်း၏လုပ်ဆောင်ချက်မှ ထုတ်လုပ်သော pulse electrical signal ၏ ပြင်းထန်မှုသည် တုံ့ပြန်မှုအချိန်တစ်ခုပြီးနောက် သက်ဆိုင်ရာ "peak" သို့ "မြင့်တက်" ရန် လိုအပ်ပြီး "peak" မှ အလင်း pulse ၏လုပ်ဆောင်ချက်နှင့် ကိုက်ညီသော ကနဦး "သုညတန်ဖိုး" သို့ ပြန်လည်ကျဆင်းရန် လိုအပ်ပါသည်။ တိုင်းတာထားသော အလင်းအချက်ပြမှု၏ ပြင်းထန်မှုပြောင်းလဲမှုအပေါ် detector ၏တုံ့ပြန်မှုကို ဖော်ပြရန်အတွက်၊ incident light pulse မှ ထုတ်လုပ်သော electrical signal ၏ ပြင်းထန်မှုသည် ၎င်း၏အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုး ၁၀% မှ ၉၀% အထိ မြင့်တက်လာသည့်အချိန်ကို "rise time" ဟုခေါ်ပြီး electrical signal pulse waveform သည် ၎င်း၏အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုး ၉၀% မှ ၁၀% အထိ ကျဆင်းသွားသည့်အချိန်ကို "fall time" သို့မဟုတ် "decay time" ဟုခေါ်သည်။

၇။ တုံ့ပြန်မှု linearity သည် optical signal detector ၏ တုံ့ပြန်မှုနှင့် incident တိုင်းတာထားသော light signal ၏ intensity အကြား functional relationship ကို ဖော်ပြသည့် နောက်ထပ်အရေးကြီးသော characteristic parameter တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် output လိုအပ်သည်။အလင်းအချက်ပြမှု ရှာဖွေစက်တိုင်းတာထားသော optical signal ၏ intensity အတိုင်းအတာတစ်ခုအတွင်း အချိုးကျဖြစ်ရန်။ input optical signal intensity ၏ သတ်မှတ်ထားသော အတိုင်းအတာအတွင်းရှိ input-output linearity မှ ရာခိုင်နှုန်း သွေဖည်မှုသည် optical signal detector ၏ response linearity ဖြစ်သည်ဟု များသောအားဖြင့် သတ်မှတ်ထားသည်။


ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၄ ခုနှစ်၊ သြဂုတ်လ ၁၂ ရက်