ऑप्टिकल सिग्नल फोटोडिटेक्टर्सचे मूलभूत वैशिष्ट्यपूर्ण मापदंड

ऑप्टिकल सिग्नलचे मूलभूत वैशिष्ट्यपूर्ण मापदंडफोटोडिटेक्टर:

च्या ऑपरेटिंग कामगिरीचे वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर्स, फोटोडिटेक्टर्सच्या विविध स्वरूपांचे परीक्षण करण्यापूर्वीऑप्टिकल सिग्नल फोटोडिटेक्टरसारांशित आहेत. या वैशिष्ट्यांमध्ये रिस्पॉन्सिव्हिटी, स्पेक्ट्रल रिस्पॉन्स, नॉइज इक्विव्हलंट पॉवर (NEP), स्पेसिफिक डिटेक्टिव्हिटी आणि स्पेसिफिक डिटेक्टिव्हिटी यांचा समावेश होतो. डी*), क्वांटम कार्यक्षमता आणि प्रतिसाद वेळ.

1. रिस्पॉन्सिव्हिटी Rd चा वापर ऑप्टिकल रेडिएशन एनर्जीला उपकरणाची प्रतिसाद संवेदनशीलता दर्शवण्यासाठी केला जातो. हे आउटपुट सिग्नल ते घटना सिग्नलच्या गुणोत्तराने दर्शविले जाते. हे वैशिष्ट्य यंत्राच्या आवाजाची वैशिष्ट्ये प्रतिबिंबित करत नाही, परंतु विद्युत चुंबकीय विकिरण उर्जेला विद्युत् किंवा व्होल्टेजमध्ये रूपांतरित करण्याची केवळ कार्यक्षमता दर्शवते. म्हणून, घटना प्रकाश सिग्नलच्या तरंगलांबीनुसार ते बदलू शकते. याव्यतिरिक्त, उर्जा प्रतिसाद वैशिष्ट्ये देखील लागू पूर्वाग्रह आणि सभोवतालच्या तापमानाचे कार्य आहेत.

2. स्पेक्ट्रल प्रतिसाद वैशिष्ट्य हे एक पॅरामीटर आहे जे ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरच्या पॉवर रिस्पॉन्स वैशिष्ट्य आणि घटना ऑप्टिकल सिग्नलच्या तरंगलांबी कार्य यांच्यातील संबंध दर्शवते. वेगवेगळ्या तरंगलांबीवरील ऑप्टिकल सिग्नल फोटोडिटेक्टर्सच्या वर्णक्रमीय प्रतिसाद वैशिष्ट्यांचे सामान्यत: "स्पेक्ट्रल प्रतिसाद वक्र" द्वारे परिमाणात्मक वर्णन केले जाते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की वक्रातील केवळ सर्वोच्च वर्णक्रमीय प्रतिसाद वैशिष्ट्ये निरपेक्ष मूल्याद्वारे कॅलिब्रेट केली जातात आणि भिन्न तरंगलांबीवरील इतर वर्णक्रमीय प्रतिसाद वैशिष्ट्ये वर्णक्रमीय प्रतिसाद वैशिष्ट्यांच्या सर्वोच्च मूल्यावर आधारित सामान्यीकृत सापेक्ष मूल्यांद्वारे व्यक्त केली जातात.

3. जेव्हा ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरद्वारे व्युत्पन्न केलेले आउटपुट सिग्नल व्होल्टेज डिव्हाइसच्या मूळ आवाज व्होल्टेज पातळीइतके असते तेव्हा आवाज समतुल्य शक्ती ही घटना प्रकाश सिग्नल पॉवर असते. ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरद्वारे मोजली जाऊ शकणारी किमान ऑप्टिकल सिग्नल तीव्रता निर्धारित करणारा हा मुख्य घटक आहे, म्हणजेच शोध संवेदनशीलता.

4. विशिष्ट शोध संवेदनशीलता हे एक वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर आहे जे डिटेक्टरच्या प्रकाशसंवेदनशील सामग्रीच्या अंतर्निहित वैशिष्ट्यांचे वैशिष्ट्य आहे. हे सर्वात कमी घटना फोटॉन वर्तमान घनतेचे प्रतिनिधित्व करते जे ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरद्वारे मोजले जाऊ शकते. मोजलेल्या प्रकाश सिग्नलच्या तरंगलांबी डिटेक्टरच्या ऑपरेटिंग परिस्थितीनुसार त्याचे मूल्य बदलू शकते (जसे की सभोवतालचे तापमान, लागू पूर्वाग्रह इ.). डिटेक्टर बँडविड्थ जितका मोठा, ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टर क्षेत्र जितका मोठा असेल तितका आवाज समतुल्य शक्ती NEP आणि विशिष्ट शोध संवेदनशीलता जास्त असेल. डिटेक्टरच्या उच्च विशिष्ट शोध संवेदनशीलतेचा अर्थ असा होतो की ते अधिक कमकुवत ऑप्टिकल सिग्नल शोधण्यासाठी योग्य आहे.

5. क्वांटम कार्यक्षमता Q हे ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरचे आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर आहे. प्रकाशसंवेदनशील सामग्रीच्या पृष्ठभागावरील फोटॉन घटनांच्या संख्येशी डिटेक्टरमध्ये फोटोमॉनद्वारे तयार केलेल्या परिमाणयोग्य "प्रतिसाद" च्या संख्येचे गुणोत्तर म्हणून त्याची व्याख्या केली जाते. उदाहरणार्थ, फोटॉन उत्सर्जनावर कार्य करणाऱ्या प्रकाश सिग्नल डिटेक्टरसाठी, क्वांटम कार्यक्षमता म्हणजे प्रकाशसंवेदनशील सामग्रीच्या पृष्ठभागावरून उत्सर्जित केलेल्या फोटोइलेक्ट्रॉनच्या संख्येचे प्रमाण आणि पृष्ठभागावर प्रक्षेपित केलेल्या मोजलेल्या सिग्नलच्या फोटॉनच्या संख्येचे गुणोत्तर. प्रकाशसंवेदनशील सामग्री म्हणून pn जंक्शन सेमीकंडक्टर सामग्रीचा वापर करून ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरमध्ये, डिटेक्टरची क्वांटम कार्यक्षमता मोजलेल्या प्रकाश सिग्नलद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या इलेक्ट्रॉन होल जोड्यांची संख्या घटना सिग्नल फोटॉनच्या संख्येने विभाजित करून मोजली जाते. ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरच्या क्वांटम कार्यक्षमतेचे आणखी एक सामान्य प्रतिनिधित्व म्हणजे डिटेक्टरच्या रिस्पॉन्सिव्हिटी Rd द्वारे.

6. मोजलेल्या प्रकाश सिग्नलच्या तीव्रतेच्या बदलासाठी ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरच्या प्रतिसादाची गती दर्शवण्यासाठी प्रतिसाद वेळ हे एक महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे. जेव्हा मोजलेले प्रकाश सिग्नल लाईट पल्सच्या रूपात मोड्युलेट केले जाते, तेव्हा डिटेक्टरवरील त्याच्या कृतीमुळे निर्माण झालेल्या पल्स इलेक्ट्रिकल सिग्नलची तीव्रता विशिष्ट प्रतिसाद वेळेनंतर संबंधित "शिखर" पर्यंत "वाढणे" आवश्यक असते आणि " शिखर" आणि नंतर प्रकाश नाडीच्या क्रियेशी संबंधित प्रारंभिक "शून्य मूल्य" वर परत या. मापन केलेल्या प्रकाश सिग्नलच्या तीव्रतेच्या बदलासाठी डिटेक्टरच्या प्रतिसादाचे वर्णन करण्यासाठी, घटना प्रकाश पल्सद्वारे व्युत्पन्न झालेल्या विद्युत सिग्नलची तीव्रता त्याच्या सर्वोच्च मूल्य 10% ते 90% पर्यंत वाढते तेव्हा "उदय" म्हणतात. वेळ", आणि ज्या वेळेस इलेक्ट्रिकल सिग्नल पल्स वेव्हफॉर्म 90% ते 10% च्या सर्वोच्च मूल्यावरून घसरते त्याला "पतन वेळ" किंवा "क्षय वेळ" म्हणतात.

7. प्रतिसाद रेखीयता हे आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर आहे जे ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरचा प्रतिसाद आणि घटना मोजलेल्या प्रकाश सिग्नलची तीव्रता यांच्यातील कार्यात्मक संबंध दर्शवते. यासाठी आउटपुट आवश्यक आहेऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरमोजलेल्या ऑप्टिकल सिग्नलच्या तीव्रतेच्या विशिष्ट मर्यादेत आनुपातिक असणे. हे सहसा परिभाषित केले जाते की इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल तीव्रतेच्या निर्दिष्ट श्रेणीतील इनपुट-आउटपुट रेखीयतेपासून टक्केवारीचे विचलन ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरची प्रतिसाद रेखीयता असते.