Fotodetektorserie: Einführung in den Gleichgewichtsfotor

Einführung inGleichgewicht des Fotodetektors(Optoelektronischer Gleichgewichtsdetektor)
Der Gleichgewichtsfotor kann nach der optischen Kopplungsmethode in einen faser -optischen Kopplungstyp und den räumlichen optischen Kopplungstyp unterteilt werden. Intern besteht es aus zwei stark übereinstimmenden Photodioden, einem niedrigrangigen, hohen Bandbreiten-Transsimpedanzverstärker-Schaltungsmodul und einem ultra-niedrigen Geräusch-Leistungsmodul. Es hat die Eigenschaften des hohen Modus-Abstoßungsverhältnisses, des ultra-niedrigen Rauschens und der hohen Bandbreite und wird im Bereich der kohärenten optischen Kommunikation weit verbreitet. Es ist in den letzten Jahren zu einem Forschungs -Hotspot für Unternehmen und Universitäten in verschiedenen Ländern geworden.
Arbeitsprinzip des Gleichgewichts -Fotodetektors (Optoelektronischer Gleichgewichtsdetektor)
Der Balance -Fotodetektor verwendet zwei Photodioden im umgekehrten Vorspannungszustand als Lichtempfangseinheit. Beim Empfangen eines Lichtsignals wird der durch zwei Photodioden erzeugte Photostrom subtrahiert und an einen Transsimpedanzverstärker gekoppelt, um das Stromsignal in ein Spannungssignal für den Ausgang umzuwandeln. Die Verwendung der Selbstverringerungsstruktur kann das von lokalen Oszillator -Licht- und Dunkelstrom eingeführte gemeinsame Modussignal effektiv unterdrücken, das Differentialmodussignal erhöhen und in gewissem Maße die Erkennungsfähigkeit schwacher Lichtsignale verbessern.
Vorteile: Hoch gemeinsame Modus -Abstoßungsverhältnisse, hohe Empfindlichkeit und Hochnachweisbandbreite können verschiedene Anwendungsszenarien erfüllen.
Nachteile: Niedrig gesättigte optische Leistung, nur für schwache Lichterkennung geeignet, muss die Integration verbessert werden.

Abb: Arbeitsprinzip -Diagramm des Gleichgewichtsdetektors
Leistungsparameter des Balance Photodetektors (optoelektronischGleichgewichtsdetektor)
1. Reaktionsfähigkeit
Reaktionsfähigkeit bezieht sich auf die Effizienz einer Photodiode beim Umwandeln von Lichtsignalen in Photostrom, was das Verhältnis von Photostrom zu Lichtleistung ist. Durch die Auswahl einer Fotodiode mit höherer Reaktionsfähigkeit kann die Empfindlichkeit des Gleichgewichts -Fotodetektors effektiv verbessert werden.
Reaktionsfähigkeit bezieht sich auf die Effizienz einer Photodiode beim Umwandeln von Lichtsignalen in Photostrom, was das Verhältnis von Photostrom zu Lichtleistung ist. Durch die Auswahl einer Fotodiode mit höherer Reaktionsfähigkeit kann die Empfindlichkeit des Gleichgewichts -Fotodetektors effektiv verbessert werden.
2. Bandbreite
Die Bandbreite repräsentiert die Signalfrequenz, bei der die Ausgangssignalamplitude des Gleichgewichts Fotodetektor um -3 dB zerfällt und mit der parasitären Kapazität der Fotodiode, der Größe der Transimpedanz und der Verstärkungsbandbreite des operativen Verstärkers zusammenhängt.
3.. Das Verhältnis des gemeinsamen Modus -Abstoßungsverhältnisses
Das gemeinsame Abstoßungsverhältnis des Modus wird verwendet, um den Grad der Unterdrückung der gemeinsamen Modussignale durch ausgewogene Detektoren zu messen, und kommerzielle Produkte erfordern im Allgemeinen eine Mindestabstoßung von 25 dB.
4.NEP
Rauschäquivalentleistung: Die Eingangssignalleistung, die bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von 1 erforderlich ist, ist ein wichtiger Parameter für die Messung der Rauschleistung eines Systems. Die Hauptkomponenten des ausgewogenen Detektorrauschens sind optisches Streugeräusch und elektrische Rauschen.

Anwendung des Gleichgewichts -Fotodetektors (Optoelektronisch -Gleichgewichtsdetektor)
In den letzten Jahren wurde der Balance -Fotodetektor in Feldern wie Laserwindradar, Laservibrationsmessung, Faserfasererkennung, schwachem, hellem Kohärenzerkennung, Spektralerkennung, Gaserkennung usw. Rauschen, ein hohes Verhältnis von MODE -Abstoßung und eine hohe Empfindlichkeit ausgewogener Detektoren haben Durchbrüche erzielt und entwickelt Treffen Sie verschiedene Anwendungsszenarien.