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高速光電探測器質(zhì)量

來源: 發(fā)布時間:2023-01-30

在動態(tài)特性(即頻率響應與時間響應)方面,,以光電倍增管和光電二極管(尤其是PIN管與雪崩管)為比較好,;在光電特性(即線性)方面,以光電倍增管,、光電二極管和光電池為比較好,;在靈敏度方面,以光電倍增管,、雪崩光電二極管,、光敏電阻和光電三極管為比較好。值得指出的是,靈敏度高不一定就是輸出電流大,,而輸出電流大的器件有大面積光電池,、光敏電阻、雪崩光電二極管和光電三極管,;外加偏置電壓比較低的是光電二極管,、光電三極管,光電池不需外加偏置,;在暗電流方面,,光電倍增管和光電二極管較小,光電池不加偏置時無暗電流,,加反向偏置后暗電流也比光電倍增管和光電二極管大,;長期工作的穩(wěn)定性方面,以光電二極管,、光電池為比較好,,其次是光電倍增管與光電三極管;在光譜響應方面,,以光電倍增管和CdSe光敏電阻為較寬,但光電倍增管響應偏紫外方向,,而光敏電阻響應偏紅外方向,。為了達到比較好的探測器的響應速度,需要在探測器的吸收層厚度和光電探測器的面積中折衷,。高速光電探測器質(zhì)量

在光通信領域,,更大的帶寬、更長的傳輸距離,、更高的接收靈敏度,,永遠都是科研者的追求目標。盡管波分復用(WDM)技術和摻鉺光纖放大器(EDFA)的應用已經(jīng)極大的提高了光通信系統(tǒng)的帶寬和傳輸距離,,但是近十年來伴隨著視頻會議等通信技術的應用和互聯(lián)網(wǎng)的普及產(chǎn)生的信息快速式增長,,對作為整個通信系統(tǒng)基礎的物理層提出了更高的傳輸性能要求。目前光通信系統(tǒng)采用強度調(diào)制/直接檢測(IM/DD)即發(fā)送端調(diào)制光載波強度,,接收機對光載波進行包絡檢測,。盡管這種結構具有簡單、容易集成等優(yōu)點,,但是由于只能采用ASK調(diào)制格式,,其單路信道帶寬很有限。因此這種傳統(tǒng)光通信技術勢必會被更先進的技術所代替,。然而在通信泡沫破滅的現(xiàn)在,,新的光通信技術的應用不可避免的會帶來對新型通信設備的需求,面對居高不下的光器件價格,大規(guī)模通信設備更換所需要的高額成本,,是運營商所不能接受的,,因此對設備制造商而言,光纖通信新技術的研發(fā)也面臨著很大的風險,。如何在現(xiàn)有的設備基礎上提高光通信系統(tǒng)的性能成為了切實的問題,。廣東高靈敏度光電探測器銷售根據(jù)器件對輻射響應的方式不同,光電探測器可分為兩大類:一類是光子探測器,;另一類是熱探測器,。

光電探測器必須和光信號的調(diào)制形式、信號頻率及波形相匹配,,以保證得到?jīng)]有頻率失真的輸出波形和良好的時間響應,。這種情況主要是選擇響應時間短或上限頻率高的器件,但在電路上也要注意匹配好動態(tài)參數(shù),;光電探測器必須和輸入電路在電特性上良好地進行匹配,,以保證有足夠大的轉換系數(shù)、線性范圍,、信噪比及快速的動態(tài)響應等,;為使器件能長期穩(wěn)定可靠地工作,必須注意選擇好器件的規(guī)格和使用的環(huán)境條件,,并且要使器件在額定條件下使用,。

光電二極管的工作原理同光電池一樣,都是基于PN結的光伏效應工作的,。主要特點是結區(qū)面積小,,通常工作于反偏置狀態(tài)。因此內(nèi)建電場很強,,結區(qū)較寬,,結電容小,因此頻率特性爺比光電池好,,但光電流較小,。PIN光電二極管PN半導體中間夾了一層本征半導體,由于本征半導體近似于介質(zhì),,相當于增大了NPNj結之間的距離,,使結電容變小。PN半導體中耗盡層寬度隨反向電壓增加而加寬,,將P區(qū)做得很薄,,由于I層的存在,入射光子只能在I層被吸收,,因此在I層形成高電場區(qū),,I區(qū)的光電子在強電場下加速運動,,使得載流子渡越時間非常短,因此可以有效減小時間常數(shù),,提高工作頻率特性,。光電流在外部電路作用下形成電信號并輸出。

光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導率發(fā)生改變,。光電探測器在國民經(jīng)濟的各個領域有較廣的用途,。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制,、光度計量等,;在紅外波段主要用于導彈制導、紅外熱成像,、紅外遙感等方面,。光電導體的另一應用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴散引起圖像模糊,,連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料,,如PbS-PbO、Sb2S3等,。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法,,整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。探測器表面存在一定寬度的接觸摻雜區(qū)域,,其中也會產(chǎn)生光子的消耗,。廣東高靈敏度光電探測器銷售

光電探測器的電路模型中包含的電阻為其熱噪聲的主要來源。高速光電探測器質(zhì)量

雪崩光電二極管(APD)當二極管PN結上加上足夠強的反向電壓的時候,,耗盡區(qū)存在一個很強的場,足夠使強電場飄移的光生載流子獲得充分的動能來通過晶格原子碰撞產(chǎn)生新的載流子,,新的載流子再次碰撞形成更多載流子,,這樣就實現(xiàn)了雪崩式的載流子倍增。但這同時也會造成噪聲的放大當入射光功率腳較小時,,多采用APD,,此時引入的噪聲不大,在入射光功率較大時,,雪崩增益引起的噪聲貢獻占主要優(yōu)勢,,可能帶來光電流的失真,采用APD帶來的好處不大,,采用PIN更為合適,。高速光電探測器質(zhì)量

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