พารามิเตอร์ลักษณะพื้นฐานของเครื่องตรวจจับสัญญาณออปติคัล

พารามิเตอร์ลักษณะพื้นฐานของสัญญาณออปติคัลเครื่องตรวจจับแสง:

ก่อนที่จะตรวจสอบเครื่องตรวจจับแสงในรูปแบบต่าง ๆ พารามิเตอร์ลักษณะของประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงสรุป ลักษณะเหล่านี้รวมถึงการตอบสนองการตอบสนองทางสเปกตรัมพลังเสียงเทียบเท่า (NEP) การตรวจจับเฉพาะและการตรวจจับเฉพาะ D*) ประสิทธิภาพควอนตัมและเวลาตอบสนอง

1. Responsivity RD ใช้เพื่ออธิบายความไวการตอบสนองของอุปกรณ์ต่อพลังงานรังสีแบบออพติคอล มันถูกแสดงโดยอัตราส่วนของสัญญาณเอาต์พุตต่อสัญญาณเหตุการณ์ ลักษณะนี้ไม่ได้สะท้อนถึงลักษณะเสียงรบกวนของอุปกรณ์ แต่มีเพียงประสิทธิภาพของการแปลงพลังงานรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นกระแสหรือแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นจึงอาจแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่นของสัญญาณไฟเหตุการณ์ นอกจากนี้ลักษณะการตอบสนองของพลังงานยังเป็นหน้าที่ของอคติที่ใช้และอุณหภูมิแวดล้อม

2. ลักษณะการตอบสนองทางสเปกตรัมเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะการตอบสนองของพลังงานของเครื่องตรวจจับสัญญาณออปติคัลและฟังก์ชั่นความยาวคลื่นของสัญญาณออปติคัลเหตุการณ์ ลักษณะการตอบสนองทางสเปกตรัมของเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงที่ความยาวคลื่นต่างกันมักจะอธิบายเชิงปริมาณโดย "เส้นโค้งการตอบสนองทางสเปกตรัม" ควรสังเกตว่ามีเพียงลักษณะการตอบสนองของสเปกตรัมสูงสุดในเส้นโค้งเท่านั้นที่ได้รับการสอบเทียบโดยค่าสัมบูรณ์และลักษณะการตอบสนองของสเปกตรัมอื่น ๆ ที่ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันจะแสดงโดยค่าสัมพัทธ์ปกติตามค่าสูงสุดของลักษณะการตอบสนองสเปกตรัม

3. กำลังเสียงเทียบเท่าเสียงคือกำลังไฟสัญญาณไฟตกกระทบที่ต้องการเมื่อแรงดันสัญญาณเอาต์พุตที่สร้างขึ้นโดยเครื่องตรวจจับสัญญาณออปติคัลเท่ากับระดับแรงดันไฟฟ้าเสียงรบกวนโดยธรรมชาติของอุปกรณ์เอง มันเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดความเข้มของสัญญาณแสงขั้นต่ำที่สามารถวัดได้โดยเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงนั่นคือความไวในการตรวจจับ

4. ความไวในการตรวจจับที่เฉพาะเจาะจงเป็นพารามิเตอร์ที่เป็นลักษณะเฉพาะที่กำหนดลักษณะลักษณะโดยธรรมชาติของวัสดุที่ไวต่อแสงของเครื่องตรวจจับ มันแสดงถึงความหนาแน่นกระแสโฟตอนที่เกิดขึ้นต่ำสุดที่สามารถวัดได้โดยเครื่องตรวจจับสัญญาณแสง ค่าของมันอาจแตกต่างกันไปตามสภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับความยาวคลื่นของสัญญาณแสงที่วัดได้ (เช่นอุณหภูมิแวดล้อมอคติที่ใช้ ฯลฯ ) ยิ่งแบนด์วิดท์เครื่องตรวจจับที่ใหญ่ขึ้นยิ่งพื้นที่ตรวจจับสัญญาณออพติคอลมีขนาดเล็กเท่าใดก็จะยิ่งมีความไวต่อเสียงที่เท่ากันและความไวในการตรวจจับที่เฉพาะเจาะจงก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ความไวในการตรวจจับที่เฉพาะเจาะจงที่สูงขึ้นของเครื่องตรวจจับหมายความว่าเหมาะสำหรับการตรวจจับสัญญาณแสงที่อ่อนแอกว่ามาก

5. ประสิทธิภาพควอนตัม Q เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของเครื่องตรวจจับสัญญาณแสง มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของจำนวน "การตอบสนอง" เชิงปริมาณที่ผลิตโดยโฟโตมอนในเครื่องตรวจจับต่อจำนวนโฟตอนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุที่ไวต่อแสง ตัวอย่างเช่นสำหรับเครื่องตรวจจับสัญญาณไฟที่ทำงานเกี่ยวกับการปล่อยโฟตอนประสิทธิภาพควอนตัมคืออัตราส่วนของจำนวนโฟโตอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของวัสดุที่ไวต่อแสงต่อจำนวนโฟตอนของสัญญาณที่วัดได้ที่คาดการณ์ไว้บนพื้นผิว ในเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ PN Junction เป็นวัสดุที่ไวแสงประสิทธิภาพควอนตัมของเครื่องตรวจจับคำนวณโดยการหารจำนวนคู่ของรูอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นโดยสัญญาณแสงที่วัดได้ตามจำนวนโฟตอนสัญญาณเหตุการณ์ อีกหนึ่งการเป็นตัวแทนของประสิทธิภาพควอนตัมของเครื่องตรวจจับสัญญาณออปติคัลคือการตอบสนองของเครื่องตรวจจับ RD

6. เวลาตอบสนองเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการจำแนกลักษณะความเร็วในการตอบสนองของเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงเพื่อเปลี่ยนความเข้มของสัญญาณแสงที่วัดได้ เมื่อสัญญาณแสงที่วัดได้ถูกมอดูเลตในรูปแบบของพัลส์แสงความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าพัลส์ที่เกิดจากการกระทำของมันบนเครื่องตรวจจับจะต้อง "เพิ่มขึ้น" ไปยัง "จุดสูงสุด" ที่สอดคล้องกันหลังจากเวลาตอบสนองที่กำหนดและจาก "จุดสูงสุด" แล้วกลับไปสู่ ​​"ค่าศูนย์เริ่มต้น" เพื่ออธิบายการตอบสนองของเครื่องตรวจจับต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มของสัญญาณไฟที่วัดได้เวลาที่ความเข้มของสัญญาณไฟฟ้าที่เกิดจากแสงพัลส์ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพิ่มขึ้นจากค่าสูงสุด 10% ถึง 90% เรียกว่า

7. การตอบสนองเชิงเส้นเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งที่แสดงถึงความสัมพันธ์ในการทำงานระหว่างการตอบสนองของเครื่องตรวจจับสัญญาณแสงและความเข้มของสัญญาณแสงที่วัดได้ มันต้องใช้ผลลัพธ์ของไฟล์เครื่องตรวจจับสัญญาณแสงจะเป็นสัดส่วนภายในช่วงความเข้มของสัญญาณออปติคัลที่วัดได้ โดยปกติแล้วจะมีการกำหนดว่าเปอร์เซ็นต์การเบี่ยงเบนจากอินพุตเอาท์พุทเชิงเส้นภายในช่วงที่ระบุของความเข้มของสัญญาณแสงอินพุตคือการตอบสนองเชิงเส้นของเครื่องตรวจจับสัญญาณออพติคอล