Basis charakteristesch Parameter vum optesche Signalphotodetectors:
Ier mir verschidde Forme vu Photodetekteren ënnersichen, mussen déi charakteristesch Parameter vun der Betribsleistung vunoptesch Signalfotodetektorenginn zesummegefaasst. Dës Charakteristike schléissen d'Reaktiounsfäegkeet, d'Spektraläntwert, d'Rauschgläichkraaft (NEP), d'spezifesch Detektivitéit an d'spezifesch Detektivitéit (D*), d'Quanteeffizienz an d'Reaktiounszäit an.
1. D'Reaktiounsfäegkeet Rd gëtt benotzt fir d'Reaktiounsempfindlechkeet vum Apparat op optesch Stralungsenergie ze charakteriséieren. Si gëtt duerch d'Verhältnes vum Ausgangssignal zum afalenden Signal duergestallt. Dës Charakteristik reflektéiert net d'Rauscheegeschafte vum Apparat, mä nëmmen d'Effizienz vun der Ëmwandlung vun der elektromagnetescher Stralungsenergie a Stroum oder Spannung. Dofir kann se mat der Wellelängt vum afalenden Liichtsignal variéieren. Zousätzlech sinn d'Leeschtungsreaktiounseegeschafte och eng Funktioun vun der ugewandter Virspannung an der Ëmgéigungstemperatur.
2. D'Spektralantwortcharakteristik ass e Parameter, deen d'Bezéiung tëscht der Leeschtungsantwortcharakteristik vum optesche Signaldetektor an der Wellelängtefunktioun vum afalenden optesche Signal charakteriséiert. D'Spektralantwortcharakteristike vun optesche Signalphotodetektoren bei verschiddene Wellelängten ginn normalerweis quantitativ duerch d'"Spektralantwortkurv" beschriwwen. Et sollt een drop hiweisen, datt nëmmen déi héchst spektralantwortcharakteristiken an der Kurve duerch den Absolutwäert kalibréiert sinn, an déi aner spektralantwortcharakteristiken bei verschiddene Wellelängten duerch normaliséiert relativ Wäerter ausgedréckt ginn, déi op dem héchste Wäert vun de spektralenantwortcharakteristiken baséieren.
3. D'Rauschgläichkraaft ass d'Signalleistung vum afalenden Liicht, déi erfuerderlech ass, wann d'Ausgangssignalspannung, déi vum optesche Signaldetektor generéiert gëtt, gläich ass mam inherenten Rauschspannungsniveau vum Apparat selwer. Et ass den Haaptfaktor, deen déi minimal optesch Signalintensitéit bestëmmt, déi vum optesche Signaldetektor gemooss ka ginn, dat heescht d'Detektiounsempfindlechkeet.
4. Déi spezifesch Detektiounsempfindlechkeet ass e charakteristesche Parameter, deen déi inherent Charakteristike vum photosensitive Material vum Detektor charakteriséiert. Si representéiert déi niddregst Stroumdicht vun den afalen Photonen, déi vun engem optesche Signaldetektor gemoosse ka ginn. Säi Wäert ka jee no de Betribsbedingunge vum Wellelängtdetektor vum gemoossene Liichtsignal variéieren (wéi z.B. Ëmgéigungstemperatur, ugewandte Virspannung, etc.). Wat méi grouss d'Detektorbandbreet ass, wat méi grouss d'Fläch vum optesche Signaldetektor ass, wat méi kleng d'Rauschgläichkraaft NEP ass, an wat méi héich d'spezifesch Detektiounsempfindlechkeet ass. Wat méi héich déi spezifesch Detektiounsempfindlechkeet vum Detektor bedeit, datt e fir d'Detektioun vu vill méi schwaache optesche Signaler gëeegent ass.
5. D'Quanteeffizienz Q ass en anere wichtege charakteristesche Parameter vun engem optesche Signaldetektor. Si gëtt definéiert als de Verhältnes vun der Zuel vun de quantifizéierbare "Äntwerten", déi vum Photomon am Detektor produzéiert ginn, zu der Zuel vun de Photonen, déi op d'Uewerfläch vum photosensitive Material afalen. Zum Beispill, fir Liichtsignaldetektoren, déi op Photonemissioun funktionéieren, ass d'Quanteeffizienz de Verhältnes vun der Zuel vun de Photoelektronen, déi vun der Uewerfläch vum photosensitive Material emittéiert ginn, zu der Zuel vun de Photonen vum gemoossene Signal, déi op d'Uewerfläch projetéiert ginn. An engem optesche Signaldetektor, deen e pn-Verbindungs-Halbleitermaterial als photosensitive Material benotzt, gëtt d'Quanteeffizienz vum Detektor berechent andeems d'Zuel vun den Elektronenlacherpaaren, déi vum gemoossene Liichtsignal generéiert ginn, duerch d'Zuel vun den afalen Signalphotonen gedeelt gëtt. Eng aner üblech Representatioun vun der Quanteeffizienz vun engem optesche Signaldetektor ass duerch d'Reaktiounsfäegkeet Rd vum Detektor.
6. D'Reaktiounszäit ass e wichtege Parameter fir d'Reaktiounsgeschwindegkeet vum optesche Signaldetektor op d'Intensitéitsännerung vum gemoossene Liichtsignal ze charakteriséieren. Wann dat gemoossene Liichtsignal a Form vun engem Liichtimpuls moduléiert gëtt, muss d'Intensitéit vum elektresche Signal, dat duerch seng Wierkung um Detektor generéiert gëtt, no enger bestëmmter Reaktiounszäit op de korrespondéierende "Peak" "klammen", a vum "Peak" aus an dann zréck op den initialen "Nullwäert" falen, deen der Wierkung vum Liichtimpuls entsprécht. Fir d'Reaktioun vum Detektor op d'Intensitéitsännerung vum gemoossene Liichtsignal ze beschreiwen, gëtt den Zäitpunkt, zu deem d'Intensitéit vum elektresche Signal, dat vum afalenden Liichtimpuls generéiert gëtt, vu sengem héchste Wäert vun 10% op 90% eropgeet, als "Opstigszäit" bezeechent, an den Zäitpunkt, zu deem d'Wellenform vum elektresche Signalimpuls vu sengem héchste Wäert vun 90% op 10% fällt, gëtt als "Fallzäit" oder "Ofbauzäit" bezeechent.
7. D'Reaktiounslinearitéit ass en anere wichtege charakteristesche Parameter, deen d'funktionell Bezéiung tëscht der Reaktioun vum optesche Signaldetektor an der Intensitéit vum agefallene gemoossene Liichtsignal charakteriséiert. Et erfuerdert d'Ausgab vumopteschen Signaldetektorbannent engem bestëmmte Beräich vun der Intensitéit vum gemoossenen optesche Signal proportional ze sinn. Et gëtt normalerweis definéiert, datt déi prozentual Ofwäichung vun der Input-Output-Linearitéit bannent dem spezifizéierte Beräich vun der Intensitéit vum opteschen Inputsignal d'Äntwertlinearitéit vum optesche Signaldetektor ass.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. August 2024