Асноўныя характарыстыкі аптычнага сігналуфотадэтэктары:
Перад тым, як разглядаць розныя тыпы фотадэтэктараў, варта разгледзець характарыстыкі іх эксплуатацыйных характарыстык.фотадэтэктары аптычных сігналаўкоратка апісаны. Да гэтых характарыстык адносяцца каэфіцыент адчувальнасці, спектральны водгук, эквівалентная магутнасць шуму (NEP), удзельная дэтэктыўная здольнасць і ўдзельная дэтэктыўная здольнасць (D*), квантавая эфектыўнасць і час водгуку.
1. Адчувальнасць Rd выкарыстоўваецца для характарыстыкі адчувальнасці прылады да энергіі аптычнага выпраменьвання. Яна прадстаўлена суадносінамі выходнага сігналу да падаючага сігналу. Гэтая характарыстыка не адлюстроўвае шумавыя характарыстыкі прылады, а толькі эфектыўнасць пераўтварэння энергіі электрамагнітнага выпраменьвання ў ток або напружанне. Такім чынам, яна можа змяняцца ў залежнасці ад даўжыні хвалі падаючага светлавога сігналу. Акрамя таго, характарыстыкі магутнасці таксама залежаць ад прыкладзенай напругі зрушэння і тэмпературы навакольнага асяроддзя.
2. Спектральная характарыстыка - гэта параметр, які характарызуе сувязь паміж характарыстыкай магутнасці дэтэктара аптычнага сігналу і функцыяй даўжыні хвалі падаючага аптычнага сігналу. Спектральныя характарыстыкі фотадэтэктараў аптычнага сігналу на розных даўжынях хваль звычайна апісваюцца колькасна з дапамогай «крывай спектральнага водгуку». Варта адзначыць, што толькі найвышэйшыя характарыстыкі спектральнага водгуку на крывой калібруюцца па абсалютным значэнні, а іншыя характарыстыкі спектральнага водгуку на розных даўжынях хваль выражаюцца нармалізаванымі адноснымі значэннямі на аснове найвышэйшага значэння характарыстык спектральнага водгуку.
3. Эквівалентная магутнасць шуму — гэта магутнасць падаючага святла, неабходная для таго, каб напружанне выхаднога сігналу, якое генеруецца аптычным дэтэктарам сігналу, было роўным узроўню ўласнага шумавога напружання самой прылады. Гэта асноўны фактар, які вызначае мінімальную інтэнсіўнасць аптычнага сігналу, якую можа вымераць аптычны дэтэктар сігналу, гэта значыць адчувальнасць выяўлення.
4. Удзельная адчувальнасць дэтэктара — гэта характэрны параметр, які характарызуе ўласцівасці фотаадчувальнага матэрыялу дэтэктара. Ён уяўляе сабой найменшую шчыльнасць падаючага фатоннага току, якую можа вымераць аптычны дэтэктар сігналу. Яго значэнне можа змяняцца ў залежнасці ад умоў працы дэтэктара даўжыні хвалі вымяранага светлавога сігналу (напрыклад, тэмпературы навакольнага асяроддзя, прыкладзенага зрушэння і г.д.). Чым большая прапускная здольнасць дэтэктара, тым большая плошча дэтэктара аптычнага сігналу, тым меншая эквівалентная магутнасць шуму NEP і тым вышэйшая ўдзельная адчувальнасць дэтэктара. Чым вышэйшая ўдзельная адчувальнасць дэтэктара, тым ён падыходзіць для дэтэктара значна слабейшых аптычных сігналаў.
5. Квантавая эфектыўнасць Q — яшчэ адзін важны характарыстыкны параметр аптычнага сігнальнага дэтэктара. Яна вызначаецца як суадносіны колькасці колькасна вымерных «водгукаў», якія ствараюцца фотамонам у дэтэктары, да колькасці фатонаў, якія падаюць на паверхню фотаадчувальнага матэрыялу. Напрыклад, для светлавых сігнальных дэтэктараў, якія працуюць на фатоннай эмісіі, квантавая эфектыўнасць — гэта суадносіны колькасці фотаэлектронаў, якія выпраменьваюцца з паверхні фотаадчувальнага матэрыялу, да колькасці фатонаў вымеранага сігналу, якія праектуюцца на паверхню. У аптычным сігнальным дэтэктары, які выкарыстоўвае паўправадніковы матэрыял з pn-пераходам у якасці фотаадчувальнага матэрыялу, квантавая эфектыўнасць дэтэктара разлічваецца шляхам дзялення колькасці электронна-дзірачных пар, якія генеруюцца вымераным светлавым сігналам, на колькасць падаючых сігнальных фатонаў. Іншым распаўсюджаным прадстаўленнем квантавай эфектыўнасці аптычнага сігнальнага дэтэктара з'яўляецца адчувальнасць дэтэктара Rd.
6. Час водгуку — важны параметр, які характарызуе хуткасць рэакцыі аптычнага дэтэктара сігналу на змяненне інтэнсіўнасці вымеранага светлавога сігналу. Калі вымераны светлавы сігнал мадулюецца ў форму светлавога імпульсу, інтэнсіўнасць электрычнага сігналу імпульсу, які генеруецца яго ўздзеяннем на дэтэктар, павінна пасля пэўнага часу водгуку «падняцца» да адпаведнага «піка», а затым вярнуцца да пачатковага «нулявога значэння», якое адпавядае ўздзеянню светлавога імпульсу. Для апісання рэакцыі дэтэктара на змяненне інтэнсіўнасці вымеранага светлавога сігналу час, калі інтэнсіўнасць электрычнага сігналу, які генеруецца падаючым светлавым імпульсам, павялічваецца з найвышэйшага значэння 10% да 90%, называецца «часам нарастання», а час, калі форма хвалі імпульсу электрычнага сігналу падае з найвышэйшага значэння 90% да 10%, называецца «часам спаду» або «часам затухання».
7. Лінейнасць рэакцыі — яшчэ адзін важны параметр, які характарызуе функцыянальную сувязь паміж рэакцыяй аптычнага дэтэктара сігналу і інтэнсіўнасцю падаючага вымеранага светлавога сігналу. Для гэтага патрабуецца выхадны сігналаптычны дэтэктар сігналубыць прапарцыйным у пэўным дыяпазоне інтэнсіўнасці вымеранага аптычнага сігналу. Звычайна вызначаецца, што працэнтнае адхіленне ад лінейнасці ўваход-выхад у зададзеным дыяпазоне інтэнсіўнасці ўваходнага аптычнага сігналу з'яўляецца лінейнасцю рэакцыі дэтэктара аптычнага сігналу.
Час публікацыі: 12 жніўня 2024 г.