Фотодетекторын зурвасын өргөн ба хариу үйлдэл

Зурвасын өргөн ба хариу үйлдэлфотодетектор
Сонгох үедInGaAs фотодетектор, хүн бүр ижил үзүүлэлтүүдийг хүсдэг: 10 GHz-ээс дээш зурвасын өргөн, 0.9 A/W-ээс дээш хариу үйлдэл. Өгөгдлийн гарын авлагыг эргүүлсний дараа би эдгээр хоёр тоо нэг төхөөрөмж дээр хэзээ ч гарч ирдэггүй болохыг олж мэдсэн. Өндөр зурвасын хариу үйлдэл нь ердөө 0.5 A/W эсвэл бүр бага, өндөр хариу үйлдэлтэй зурвасын өргөн нь ердөө хэдэн зуун MHz байна. Энэ нь үйлдвэрлэгчийн техникийн асуудал биш - зурвасын өргөн болон хариу үйлдэл нь физикийн хувьд зөрчилдөөнтэй бөгөөд та үүнийг хоёр аргаар хийж чадахгүй.
Зурвасын өргөн ба хариу үйлдэл нь шингээлтийн давхаргын зузааны чухал параметрт үндэслэсэн төрөлхийн физик зөрчил юм. Шингээлтийн давхаргын зузааныг нэмэгдүүлэх нь квант үр ашгийг сайжруулж (ингэснээр хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг нэмэгдүүлдэг) боловч цэнэг зөөгчдийн дамжин өнгөрөх хугацааг уртасгах (ингэснээр зурвасын өргөнийг бууруулах) бөгөөд эсрэгээрээ. Тиймээс стандарт PIN фотодетекторын дизайнд энэ хоёрыг нэгэн зэрэг хийж чадахгүй бөгөөд буулт хийх шаардлагатай болдог.
Салбарын нээлтийн төлөвлөгөө:
Энэхүү зөрчилдөөнийг даван туулах зорилготой гурван өндөр зэрэглэлийн технологийн шийдлийг нийтлэлд танилцуулж байна.
Долгион хөтлүүрийн төрлийн илрүүлэгч (WGPD): Гэрлийн тархалтын чиглэлийг цэнэг тээгчдийн шилжилтийн чиглэлээс салгаж, өндөр зурвасын өргөн (>40 GHz) болон өндөр хариу үйлдэл (>0.9 A/W)-ийг нэгэн зэрэг хийж чаддаг боловч үйл явц нь нарийн төвөгтэй бөгөөд өртөг өндөр байдаг.
Нэг чиглэлт тээвэрлэгчийн тээвэрлэлтийн фотодетектор (UTC-PD): Зөвхөн өндөр хурдны электронуудыг шилжилт хөдөлгөөнд ашиглаж, бага хурдтай нүхний дамжин өнгөрөх хугацааны хязгаарлалтыг арилгаж, маш өндөр зурвасын өргөн (>100 GHz)-д хүрч чаддаг бөгөөд өндөр хурдны холбоо болон терагерцийн салбарт түгээмэл хэрэглэгддэг.
Резонансын хөндийгөөр сайжруулсан фотодетектор (RCE): Нимгэн шингээлтийн давхарга доторх гэрлийн шингээлтийг сайжруулахын тулд оптик резонансын хөндийг ашиглах нь өндөр зурвасын өргөнийг хадгалахын зэрэгцээ квант үр ашгийг сайжруулж болох боловч үйл ажиллагааны зурвасын өргөн (спектрийн хүрээ) нь маш нарийхан байдаг.
Төслийг сонгох зөвлөмжүүд:
Шаардлагын эрэмбийг тодруулах: Нэгдүгээрт, системийн дохионы зурвасын өргөн дээр үндэслэн (3 дахин их зөрүүтэй) фотодетекторын хамгийн бага зурвасын өргөний шаардлагыг тодорхойлж, дараа нь энэ нөхцөлд хамгийн өндөр хариу үйлдэлтэй загварыг сонгоно уу.
Системийн түвшний үзүүлэлтүүдэд анхаарлаа хандуулаарай: Фотодетекторыг үнэлэхдээ зөвхөн хариу үйлдэл үзүүлэх чадварт төдийгүй дуу чимээний эквивалент чадал (NEP) болон системийн мэдрэмжид анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй, учир нь өндөр хариу үйлдэл нь өндөр дуу чимээтэй хамт байж болно.
АнхаарахAPD фотодетекторБага чадлын нөхцөлд: Тусах гэрлийн хүч маш бага байх үед (жишээлбэл <-30 дБм), цасан нурангийн фотодиодын (APD фотодетектор) дотоод олшруулалтыг хариу үйлдэл үзүүлэх чадваргүй байдлыг нөхөхөд ашиглаж болох боловч түүний илүүдэл шуугианд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй.
Өндөр шаардлага, өндөр төсөвтэй WGPD сонгох: Систем нь өндөр зурвасын өргөн (>20 GHz) болон өндөр хариу үйлдэл (>0.8 A/W) хоёуланг нь шаарддаг үед стандарт PIN илрүүлэгч нь шаардлагыг хангаж чадахгүй тул долгион хөтлүүрийн төрлийн илрүүлэгч (WGPD)-ийг шууд авч үзэх хэрэгтэй.
Дүгнэлт:
Стандартын зурвасын өргөний хариу урвалын тэнцвэрПИН фото илрүүлэгчнь төрөлхийн физик хязгаарлалт юм. Үүнийг үнэхээр даван туулахын тулд гэрлийн шингээлтийн замыг тээвэрлэгчийн дамжин өнгөрөх замаас физик байдлаар салгах төхөөрөмжийн бүтцэд инноваци хэрэгтэй. Өндөр зэрэглэлийн шийдлүүд нь маш сайн гүйцэтгэлтэй боловч өндөр өртөгтэй тул инженерийн практикт тодорхой хэрэглээний хувилбарууд, гүйцэтгэлийн шаардлага, төсвийн хооронд буулт хийх шаардлагатай хэвээр байна.