Uvod uBalansni fotodetektor(Optoelektronski detektor ravnoteže)
Balansni fotodetektor se može podijeliti na tip spajanja optičkih vlakana i tip prostornog optičkog spajanja prema metodi optičkog spajanja. Unutra se sastoji od dvije visoko usklađene fotodiode, modula transimpedančnog pojačala sa niskim šumom i velikim propusnim opsegom i modula snage sa ultra-niskim šumom. Ima karakteristike visokog omjera odbacivanja zajedničkog moda, ultra-niskog šuma i velikog propusnog opsega, te se široko koristi u oblasti koherentne optičke komunikacije. Posljednjih godina postao je istraživačka žarišna tačka za preduzeća i univerzitete u raznim zemljama.
Princip rada balansnog fotodetektora (Optoelektronski detektor ravnoteže)
Balansni fotodetektor koristi dvije fotodiode u stanju obrnute pristranosti kao jedinicu za prijem svjetlosti. Prilikom prijema svjetlosnog signala, fotostruja koju generiraju dvije fotodiode se oduzima i spaja na transimpedansno pojačalo kako bi se strujni signal pretvorio u naponski signal za izlaz. Upotreba samoredukujuće strukture može efikasno suzbiti signal zajedničkog moda koji uvodi lokalna oscilatorna svjetlosna i tamna struja, povećati signal diferencijalnog moda i donekle poboljšati sposobnost detekcije slabih svjetlosnih signala.
Prednosti: Visok omjer odbacivanja uobičajenog načina rada, visoka osjetljivost i visoka propusnost detekcije mogu zadovoljiti različite scenarije primjene.
Nedostaci: Niska zasićena optička snaga, pogodno samo za detekciju slabog svjetla, integracija treba biti poboljšana.
SLIKA: Dijagram principa rada detektora ravnoteže
Parametri performansi Balansnog fotodetektora (optoelektronskiDetektor ravnoteže)
1. Brzina odziva
Osjetljivost se odnosi na efikasnost fotodiode u pretvaranju svjetlosnih signala u fotostruju, što je odnos fotostruje i svjetlosne snage. Odabir fotodiode s većom osjetljivošću može efikasno poboljšati osjetljivost Balance Photodetectora.
Osjetljivost se odnosi na efikasnost fotodiode u pretvaranju svjetlosnih signala u fotostruju, što je odnos fotostruje i svjetlosne snage. Odabir fotodiode s većom osjetljivošću može efikasno poboljšati osjetljivost Balance Photodetectora.
2. Propusnost
Propusni opseg predstavlja frekvenciju signala na kojoj amplituda izlaznog signala Balansnog fotodetektora opada za -3dB, i povezan je s parazitskim kapacitetom fotodiode, veličinom transimpedancije i produktom pojačanja propusnog opsega operacijskog pojačala.
3. Omjer potiskivanja zajedničkog moda
Odnos potiskivanja uobičajenog moda se koristi za mjerenje stepena supresije signala uobičajenog moda pomoću balansiranih detektora, a komercijalni proizvodi uglavnom zahtijevaju minimalno potiskivanje uobičajenog moda od 25 dB.
4.NEP
Ekvivalentna snaga šuma: Snaga ulaznog signala potrebna pri odnosu signal-šum od 1, što je važan parametar za mjerenje performansi šuma sistema. Glavne komponente šuma uravnoteženog detektora su šum optičkog raspršenja i električni šum.
Primjena fotodetektora za ravnotežu (optoelektronski detektor ravnoteže)
Posljednjih godina, balansirani fotodetektori su se široko koristili u oblastima kao što su laserski radar za vjetar, mjerenje vibracija lasera, detekcija optičkih vlakana, koherentna detekcija slabe svjetlosti, spektralna detekcija, detekcija plina itd. Istraživanje velike brzine, velikog propusnog opsega, niskog šuma, visokog omjera odbacivanja zajedničkog moda i visoke osjetljivosti balansiranih detektora donijelo je značajne napredak i razvija se prema visokoj integraciji i niskoj potrošnji energije kako bi se zadovoljili različiti scenariji primjene.
Vrijeme objave: 06.02.2025.