Въведение вБалансиращ фотодетектор(Оптоелектронен детектор на баланс)
Балансираните фотодетектори могат да бъдат разделени на оптични тип свързване и пространствени оптични тип свързване според метода на оптично свързване. Вътрешно те се състоят от два силно съгласувани фотодиода, нискошумов, високочестотен трансимпедансен усилвателен модул и ултра нискошумов силов модул. Те притежават характеристиките на висок коефициент на потискане на синфазния сигнал, ултра нисък шум и висока честотна лента и се използват широко в областта на кохерентната оптична комуникация. През последните години се превърнаха в изследователска гореща точка за предприятия и университети в различни страни.
Принцип на работа на балансиращия фотодетектор (Оптоелектронен детектор за баланс)
Балансиращият фотодетектор използва два фотодиода в обратно смещение като приемник на светлина. При приемане на светлинен сигнал, фототокът, генериран от два фотодиода, се изважда и се свързва с трансимпедансен усилвател, за да преобразува токовия сигнал в напреженов сигнал за изход. Използването на саморедуцираща структура може ефективно да потисне синфазния сигнал, въведен от светлинния и тъмния ток на локалния осцилатор, да увеличи диференциалния сигнал и до известна степен да подобри способността за откриване на слаби светлинни сигнали.
Предимства: Високият коефициент на потискане на общия режим, високата чувствителност и високата честотна лента за откриване могат да отговорят на различни сценарии на приложение.
Недостатъци: Ниска наситена оптична мощност, подходяща само за откриване на слаба светлина, интеграцията трябва да се подобри.
ФИГ.: Диаграма на принципа на работа на детектора за баланс
Параметри на производителността на балансния фотодетектор (оптоелектроненДетектор за баланс)
1. Отзивчивост
Чувствителността се отнася до ефективността на фотодиода при преобразуване на светлинните сигнали във фототок, което е съотношението на фототока към светлинната мощност. Изборът на фотодиод с по-висока чувствителност може ефективно да подобри чувствителността на балансирания фотодетектор.
Чувствителността се отнася до ефективността на фотодиода при преобразуване на светлинните сигнали във фототок, което е съотношението на фототока към светлинната мощност. Изборът на фотодиод с по-висока чувствителност може ефективно да подобри чувствителността на балансирания фотодетектор.
2. Пропускателна способност
Широтата на честотната лента представлява честотата на сигнала, при която амплитудата на изходния сигнал на балансиращия фотодетектор намалява с -3dB и е свързана с паразитния капацитет на фотодиода, размера на трансимпеданса и произведението на честотната лента на усилване на операционния усилвател.
3. Коефициент на потискане на синфазния сигнал
Коефициентът на потискане на синфазните сигнали се използва за измерване на степента на потискане на синфазните сигнали от балансирани детектори, а търговските продукти обикновено изискват минимално потискане на синфазните сигнали от 25dB.
4.НЕП
Еквивалентна мощност на шума: Мощността на входния сигнал, необходима при съотношение сигнал/шум 1, което е важен параметър за измерване на шумовите характеристики на системата. Основните компоненти на балансирания шум на детектора са шумът от оптичното разсейване и електрическият шум.
Приложение на балансиращ фотодетектор (оптоелектронен балансиращ детектор)
През последните години балансираните фотодетектори се използват широко в области като лазерен вятърен радар, измерване на лазерни вибрации, оптично засичане, кохерентно откриване на слаба светлина, спектрално откриване, откриване на газ и др. Изследванията върху високата скорост, високата честотна лента, ниския шум, високия коефициент на потискане на синфазните сигнали и високата чувствителност на балансираните детектори са постигнали пробив и се развиват към висока интеграция и ниска консумация на енергия, за да отговорят на различни сценарии на приложение.
Време на публикуване: 06 февруари 2025 г.