Otu esi ebelata mkpọtụ nke fotodetectors

Otu esi ebelata mkpọtụ nke fotodetectors

Ụda nke fotodetector gụnyere: mkpọtụ ugbu a, mkpọtụ ọkụ, mkpọtụ ogbugba, mkpọtụ 1/f na mkpọtụ wideband, wdg. Nkewa a bụ naanị otu siri ike. N'oge a, anyị ga-ewebata nkọwa zuru ezu njirimara mkpọtụ na nhazi ọkwa iji nyere onye ọ bụla aka ịghọta mmetụta nke ụdị mkpọtụ dị iche iche na akara mmepụta nke fotodetectors. Naanị site n'ịghọta isi iyi nke mkpọtụ, anyị nwere ike belata ma melite ụda nke fotodetectors, si otú ahụ na-eme ka mgbaàmà-na-mkpọtụ nke usoro.

Mkpọtụ agbapụ bụ mgbanwe na-enweghị usoro nke ndị na-ebu ụgwọ na-akpata. Karịsịa na mmetụta fotoelectric, mgbe photons na-akụ ihe ndị na-ese foto iji mepụta electrons, ọgbọ nke electrons ndị a na-adabere na nkesa Poisson. Àgwà dị iche iche nke ụda ịgba égbè dị larịị ma na-adabereghị n'ịdị ukwuu ugboro ugboro, ya mere a na-akpọkwa ya mkpọtụ ọcha. Nkọwa mgbakọ na mwepụ: Enwere ike igosipụta uru mgbọrọgwụ pụtara square (RMS) dị ka:

N'etiti ha:

e: Ụgwọ eletrọnịkị (ihe dị ka 1.6 × 10-19 coulombs)

Idak: Ọchịchịrị ugbu a

Δf: bandwit

Mkpọtụ agbapụ dabara na ịdị ukwuu nke ugbu a ma kwụsie ike n'oge ọ bụla. N'ime usoro a, Idark na-anọchite anya ọchịchịrị ugbu a nke photodiode. Nke ahụ bụ, na enweghị ìhè, photodiode nwere mkpọtụ ọchịchịrị na-achọghị. Dị ka ụda pụtara n'ihu njedebe nke fotodetector, ka nnukwu ọchịchịrị ugbu a, ka ụda nke fotodetector na-abawanye. Igwe ọkụ na-arụ ọrụ nke photodiode na-emetụtakwa ọchịchịrị ugbu a, ya bụ, ka nnukwu voltaji na-arụ ọrụ na-arụ ọrụ, na-abawanye ọchịchịrị ugbu a. Otú ọ dị, voltaji na-arụ ọrụ na-ezighị ezi na-emetụtakwa ikike nkwụsị nke fotodetector, si otú ahụ na-emetụta ọsọ na bandwit nke fotodetector. Ọzọkwa, ka nnukwu voltaji na-adịghị mma, ka ọ na-agba ọsọ na bandwit. Ya mere, n'ihe banyere ụda ogbugba, ọchịchịrị ugbu a na bandwit arụmọrụ nke photodiodes, ezi uche imewe kwesịrị rụrụ dị ka n'ezie oru ngo chọrọ.

2. 1/f Flicker Noise

Mkpọtụ 1/f, nke a makwaara dị ka mkpọtụ flicker, na-emekarị na nso nso a na-adịkarị ala yana metụtara ihe ndị dị ka ntụpọ ihe ma ọ bụ ịdị ọcha elu. Site na eserese njirimara ya dị iche iche, enwere ike ịhụ na njupụta nke ike ya dị ntakịrị ntakịrị n'ogo dị elu karịa n'ogo dị ala, na maka ugboro 100 ọ bụla na-abawanye ugboro ugboro, ụda njupụta spectral na-ebelata site na ugboro 10. Njupụta ike spectral nke ụda 1/f dabara na ugboro ole, ya bụ:

N'etiti ha:

SI(f): Njupụta ike mkpọtụ

M: Ugbu a

f: ugboro

1/f mkpọtụ dị ịrịba ama n'ogo dị ala ma na-ebelata ka ugboro na-abawanye. Njirimara a na-eme ka ọ bụrụ isi iyi nke nnyonye anya na ngwa ndị na-adịghị obere. 1 / f mkpọtụ na ụda wideband na-esite na ụda voltaji nke amplifier arụ ọrụ n'ime fotodetector. E nwere ọtụtụ ihe ndị ọzọ na-eme mkpọtụ nke na-emetụta ụda nke fotodetectors, dị ka ụda ọkụ ọkụ nke amplifiers na-arụ ọrụ, ụda dị ugbu a, na ụda okpomọkụ nke netwọk na-eguzogide na uru nke sekit amplifier arụ ọrụ.

3. Voltage na ụzụ ugbu a nke amplifier na-arụ ọrụ: A na-egosi voltaji na njupụta dị ugbu a na ọnụ ọgụgụ ndị a:

Na sekit amplifier na-arụ ọrụ, a na-ekewa ụda dị ugbu a n'ime mkpọtụ ụda dị ugbu a na ntụgharị ụda ugbu a. Ụda mkpọtụ i+ dị ugbu a na-aga site na isi iyi nke nguzogide Rs, na-emepụta mkpọtụ voltaji nhata u1 = i +* Rs. I- Ịtụgharị ụda dị ugbu a na-agafe site na uru kwekọrọ resistor R iji mee ka ụda volta dị nhata u2 = I-* R. Ya mere, mgbe RS nke ike ahụ dị ukwuu, ụda voltaji gbanwere site na ụda ugbu a dịkwa oke ibu. Ya mere, iji kwalite maka mkpọtụ ka mma, ụda ọkụ ọkụ (gụnyere nkwụsị nke ime) bụkwa isi ntụziaka maka njikarịcha. Ụdị njupụta nke ụda dị ugbu a anaghị agbanwe site na mgbanwe ugboro ugboro. Ya mere, mgbe sekit ahụ gbasasịrị ya, ọ, dị ka ọchịchịrị ugbu a nke photodiode, na-emepụta ụda ụda nke fotodetector.

4. The thermal mkpọtụ nke netwọk na-eguzogide maka uru (mplification factor) nke arụmọrụ amplifier circuit nwere ike gbakọọ site na iji usoro a:

N'etiti ha:

k: Boltzmann mgbe niile (1.38 × 10-23J/K)

T: Okpomọkụ zuru oke (K)

R: Mgbochi (ohms) ụda ọkụ na-emetụta okpomọkụ na uru nkwụsị, na ụdịdị ya dị larịị. Enwere ike ịhụ ya site na usoro ahụ na ka uru nkwụsi ike nweta buru ibu, ka ụda okpomọkụ dị ukwuu. Ka bandwit buru ibu, otú ahụ ka ụda okpomọkụ ga-adịkwa. Ya mere, iji hụ na uru nguzogide na uru bandwidth na-ezute ma uru chọrọ na bandwidth chọrọ, na n'ikpeazụ na-achọkwa ụda dị ala ma ọ bụ ọkwa dị elu-na-mkpọtụ, nhọrọ nke uru resistors kwesịrị ka e jiri nlezianya tụlee na nyochaa dabere na n'ezie oru ngo chọrọ iji nweta ezigbo mgbaàmà-na-mkpọtụ ruru nke usoro.

Nchịkọta

Teknụzụ nkwalite mkpọtụ na-arụ ọrụ dị mkpa n'ịkwalite arụmọrụ nke fotodetector na ngwaọrụ eletrọnịkị. Elu nkenke pụtara obere mkpọtụ. Dị ka nkà na ụzụ na-achọ nzizi dị elu, ihe ndị a chọrọ maka mkpọtụ, ụda mgbaàmà na ụda ụda, na ike ụda nke fotodetector na-arịwanye elu.