Уводзіны ўБаланс фотадэтэктара(Оптаэлектронны дэтэктар балансу)
Балансіруючыя фотадэтэктары можна падзяліць на валаконна-аптычныя і прасторавыя аптычныя ў залежнасці ад метаду аптычнай сувязі. Унутры яны складаюцца з двух высокаўзгодненых фотадыёдаў, модуля трансімпеданснага ўзмацняльніка з нізкім узроўнем шуму і шырокапалоснага модуля харчавання і звышнізкім узроўнем шуму. Яны маюць высокі каэфіцыент падаўлення синфазных сігналаў, звышнізкі ўзровень шуму і высокую прапускную здольнасць і шырока выкарыстоўваюцца ў галіне кагерэнтнай аптычнай сувязі. У апошнія гады яны сталі цэнтрам даследаванняў для прадпрыемстваў і універсітэтаў у розных краінах.
Прынцып працы балансавага фотадэтэктара (Оптаэлектронны дэтэктар балансу)
У якасці прыёмніка святла ў балансным фотадэтэктары выкарыстоўваюцца два фотадыёды ў стане зваротнага зрушэння. Пры прыёме светлавога сігналу фотаток, які генеруецца двума фотадыёдамі, адымаецца і падаецца на трансімпедансны ўзмацняльнік для пераўтварэння сігналу току ў сігнал напружання для выхаду. Выкарыстанне самааднаўляльнай структуры можа эфектыўна падавіць сігнал сінфазнага рэжыму, які ўводзіцца светлавым і цёмным токам лакальнага генератара, павялічыць сігнал дыферэнцыяльнага рэжыму і ў пэўнай ступені палепшыць здольнасць выяўляць слабыя светлавыя сігналы.
Перавагі: Высокі каэфіцыент падаўлення синфазных сігналаў, высокая адчувальнасць і высокая прапускная здольнасць выяўлення дазваляюць задаволіць розныя сцэнарыі прымянення.
Недахопы: нізкая аптычная магутнасць пры насычэнні, падыходзіць толькі для выяўлення слабога святла, неабходна палепшыць інтэграцыю.
МАЛ.: Схема працы дэтэктара балансу
Параметры прадукцыйнасці балансавага фотадэтэктара (оптаэлектроннагаДэтэктар балансу)
1. Хуткасць рэагавання
Адчувальнасць фотадыёда адносіцца да эфектыўнасці пераўтварэння светлавых сігналаў у фотаток, што з'яўляецца суадносінамі фотатоку да магутнасці святла. Выбар фотадыёда з больш высокай адчувальнасцю можа эфектыўна палепшыць адчувальнасць баланснага фотадэтэктара.
Адчувальнасць фотадыёда адносіцца да эфектыўнасці пераўтварэння светлавых сігналаў у фотаток, што з'яўляецца суадносінамі фотатоку да магутнасці святла. Выбар фотадыёда з больш высокай адчувальнасцю можа эфектыўна палепшыць адчувальнасць баланснага фотадэтэктара.
2. Прапускная здольнасць
Паласа прапускання прадстаўляе частату сігналу, на якой амплітуда выхаднога сігналу баланснага фотадэтэктара памяншаецца на -3 дБ, і звязана з паразітнай ёмістасцю фотадыёда, памерам трансімпедансу і здабыткам паласы прапускання аперацыйнага ўзмацняльніка.
3. Каэфіцыент падаўлення синфазнага сігналу
Каэфіцыент падаўлення сінфазных сігналаў выкарыстоўваецца для вымярэння ступені падаўлення сінфазных сігналаў збалансаванымі дэтэктарамі, і камерцыйныя прадукты звычайна патрабуюць мінімальнага падаўлення сінфазных сігналаў 25 дБ.
4. НЭП
Эквівалентная магутнасць шуму: магутнасць уваходнага сігналу, неабходная пры суадносінах сігнал/шум, роўных 1, што з'яўляецца важным параметрам для вымярэння шумавых характарыстык сістэмы. Асноўнымі кампанентамі збалансаванага шуму дэтэктара з'яўляюцца шум аптычнага рассейвання і электрычны шум.
Прымяненне балансавага фотадэтэктара (аптаэлектроннага балансавага дэтэктара)
У апошнія гады балансныя фотадэтэктары шырока выкарыстоўваюцца ў такіх галінах, як лазерны ветравы радар, вымярэнне вібрацыі лазера, валаконна-аптычныя датчыкі, кагерэнтнае выяўленне слабога святла, спектральнае выяўленне, выяўленне газу і г.д. Даследаванні ў галіне высокай хуткасці, высокай прапускной здольнасці, нізкага ўзроўню шуму, высокага каэфіцыента падаўлення синфазных сігналаў і высокай адчувальнасці збалансаваных дэтэктараў зрабілі прарыў і развіваюцца ў напрамку высокай інтэграцыі і нізкага спажывання энергіі для задавальнення розных сцэнарыяў прымянення.
Час публікацыі: 06 лютага 2025 г.