Оптик дохионы фотодетекторын үндсэн үзүүлэлтүүд

Оптик дохионы үндсэн үзүүлэлтүүдфотодетекторууд:

Фотодетекторын янз бүрийн хэлбэрийг судлахын өмнө үйл ажиллагааны гүйцэтгэлийн онцлог шинж чанаруудыг анхаарч үзэх хэрэгтэйоптик дохионы фотодетекторуудхураангуйлсан байна. Эдгээр шинж чанарууд нь хариу үйлдэл, спектрийн хариу үйлдэл, дуу чимээний эквивалент хүч (NEP), тодорхой илрүүлэх чадвар, тусгай илрүүлэлт зэрэг орно. D*), квант үр ашиг, хариу өгөх хугацаа.

1. Хариуцлага Rd нь төхөөрөмжийн оптик цацрагийн энергид хариу үйлдэл үзүүлэх мэдрэмжийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Энэ нь гаралтын дохионы ослын дохионы харьцаагаар илэрхийлэгдэнэ. Энэ шинж чанар нь төхөөрөмжийн дуу чимээний шинж чанарыг илэрхийлдэггүй бөгөөд зөвхөн цахилгаан соронзон цацрагийн энергийг гүйдэл эсвэл хүчдэл болгон хувиргах үр ашгийг илэрхийлдэг. Тиймээс туссан гэрлийн дохионы долгионы уртаас хамаарч өөр өөр байж болно. Нэмж дурдахад, цахилгааны хариу урвалын шинж чанар нь хэрэглээний хэвийлт ба орчны температураас хамаарна.

2. Спектрийн хариу урвалын шинж чанар нь оптик дохионы детекторын чадлын хариу урвал ба ослын оптик дохионы долгионы уртын функцийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлох параметр юм. Янз бүрийн долгионы урттай оптик дохионы фотодетекторуудын спектрийн хариу урвалын шинж чанарыг ихэвчлэн "спектрийн хариуны муруй" -аар тоон байдлаар тодорхойлдог. Зөвхөн муруйн хамгийн өндөр спектрийн хариу урвалын шинж чанаруудыг абсолют утгаараа тохируулдаг бөгөөд өөр өөр долгионы урт дахь спектрийн хариу урвалын бусад шинж чанарууд нь спектрийн хариу урвалын шинж чанарын хамгийн өндөр утгыг үндэслэн хэвийн болгосон харьцангуй утгуудаар илэрхийлэгддэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

3. Дуу чимээний эквивалент чадал нь оптик дохио илрүүлэгчийн үүсгэсэн гаралтын дохионы хүчдэл нь тухайн төхөөрөмжийн дуу чимээний хүчдэлийн түвшинтэй тэнцүү байх үед шаардагдах ослын гэрлийн дохионы хүч юм. Энэ нь оптик дохио мэдрэгчээр хэмжиж болох хамгийн бага оптик дохионы эрчмийг тодорхойлдог гол хүчин зүйл юм, өөрөөр хэлбэл илрүүлэх мэдрэмжийг.

4. Илрүүлэх өвөрмөц мэдрэмж нь детекторын гэрэл мэдрэмтгий материалын төрөлхийн шинж чанарыг тодорхойлдог онцлог шинж чанар юм. Энэ нь оптик дохио мэдрэгчээр хэмжиж болох фотоны гүйдлийн хамгийн бага нягтыг илэрхийлдэг. Түүний утга нь хэмжсэн гэрлийн дохионы долгионы урт детекторын ажиллах нөхцлөөс хамаарч өөр өөр байж болно (орчны температур, хэрэглээний хэвийлт гэх мэт). Илрүүлэгчийн зурвасын өргөн том байх тусам оптик дохио илрүүлэгчийн талбай том байх тусам дуу чимээний эквивалент хүч NEP бага байх ба тодорхой илрүүлэх мэдрэмж өндөр байна. Илрүүлэгчийн тодорхой мэдрэгчтэй байдал нь илүү сул оптик дохиог илрүүлэхэд тохиромжтой гэсэн үг юм.

5. Квантын үр ашиг Q нь оптик дохио илрүүлэгчийн өөр нэг чухал үзүүлэлт юм. Энэ нь детектор дахь фотомоны үүсгэсэн тоон "хариу"-ын тоог гэрэл мэдрэмтгий материалын гадаргуу дээр туссан фотонуудын тоонд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, фотоны ялгаралт дээр ажилладаг гэрлийн дохио детекторуудын хувьд квант үр ашиг нь гэрэл мэдрэмтгий материалын гадаргуугаас ялгарах фотоэлектронуудын тоог гадаргуу дээр тусгагдсан хэмжсэн дохионы фотонуудын тоонд харьцуулсан харьцаа юм. Гэрэл мэдрэмтгий материал болгон pn уулзварын хагас дамжуулагч материалыг ашигладаг оптик дохио илрүүлэгчийн хувьд хэмжсэн гэрлийн дохиогоор үүсгэгдсэн электрон нүхний хосуудын тоог туссан дохионы фотонуудын тоонд хуваах замаар детекторын квант үр ашгийг тооцоолно. Оптик дохионы детекторын квант үр ашгийн өөр нэг нийтлэг илэрхийлэл бол мэдрэгчийн Rd хариу үйлдэл юм.

6. Хариу өгөх хугацаа нь хэмжсэн гэрлийн дохионы эрчмийг өөрчлөхөд оптик дохио илрүүлэгчийн хариу өгөх хурдыг тодорхойлох чухал үзүүлэлт юм. Хэмжсэн гэрлийн дохиог гэрлийн импульс болгон хувиргах үед детектор дээр үйлчилснээр үүссэн импульсийн цахилгаан дохионы эрчмийг тодорхой хариу өгөх хугацааны дараа харгалзах "оргил" хүртэл "өсөх" шаардлагатай. оргил” ба дараа нь гэрлийн импульсийн үйлдэлд тохирох анхны “тэг утга” руу буцна. Хэмжсэн гэрлийн дохионы эрчмийн өөрчлөлтөд детекторын хариу үйлдлийг тодорхойлохын тулд туссан гэрлийн импульсээр үүсгэгдсэн цахилгаан дохионы эрчим хамгийн дээд утга болох 10% -иас 90% хүртэл өсөх үеийг "өсөлт" гэж нэрлэдэг. цаг”, цахилгаан дохионы импульсийн долгионы хэлбэр хамгийн дээд утга болох 90% -иас 10% хүртэл буурах цагийг “унах хугацаа” буюу “зарах хугацаа” гэж нэрлэдэг.

7. Хариултын шугаман байдал нь оптик дохио илрүүлэгчийн хариу үйлдэл ба ослын хэмжсэн гэрлийн дохионы эрчмийн хоорондын функциональ хамаарлыг тодорхойлдог өөр нэг чухал шинж чанар юм. Энэ нь гаралтыг шаарддагоптик дохио мэдрэгчхэмжсэн оптик дохионы эрчмийн тодорхой хязгаарт пропорциональ байх. Оролтын оптик дохионы эрчмийн тогтоосон муж дахь оролт-гаралтын шугаман байдлаас хэдэн хувиар хазайх нь оптик дохио илрүүлэгчийн хариу шугаман чанар гэж ихэвчлэн тодорхойлогддог.