ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్ల యొక్క ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులు

ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులుఫోటోడెటెక్టర్లు:

వివిధ రకాల ఫోటోడెటెక్టర్లను పరిశీలించే ముందు, ఆపరేటింగ్ పనితీరు యొక్క లక్షణ పారామితులుఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్లుసంగ్రహించబడ్డాయి. ఈ లక్షణాలలో ప్రతిస్పందన, స్పెక్ట్రల్ స్పందన, శబ్దం సమానమైన శక్తి (NEP), నిర్దిష్ట డిటెక్టివిటీ మరియు నిర్దిష్ట డిటెక్టివిటీ ఉన్నాయి. D*), క్వాంటం సామర్థ్యం మరియు ప్రతిస్పందన సమయం.

1. ఆప్టికల్ రేడియేషన్ శక్తికి పరికరం యొక్క ప్రతిస్పందన సున్నితత్వాన్ని వర్గీకరించడానికి ప్రతిస్పందన RD ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అవుట్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా సంఘటన సిగ్నల్ ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది. ఈ లక్షణం పరికరం యొక్క శబ్దం లక్షణాలను ప్రతిబింబించదు, కానీ విద్యుదయస్కాంత రేడియేషన్ శక్తిని ప్రస్తుత లేదా వోల్టేజ్‌గా మార్చే సామర్థ్యం మాత్రమే. అందువల్ల, ఇది సంఘటన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంతో మారవచ్చు. అదనంగా, శక్తి ప్రతిస్పందన లక్షణాలు కూడా అనువర్తిత పక్షపాతం మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రత యొక్క పని.

2. వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్ల యొక్క వర్ణపట ప్రతిస్పందన లక్షణాలు సాధారణంగా “స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ కర్వ్” ద్వారా పరిమాణాత్మకంగా వర్ణించబడతాయి. వక్రరేఖలోని అత్యధిక స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన లక్షణాలు మాత్రమే సంపూర్ణ విలువ ద్వారా క్రమాంకనం చేయబడతాయి మరియు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఇతర వర్ణపట ప్రతిస్పందన లక్షణాలు స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన లక్షణాల యొక్క అత్యధిక విలువ ఆధారంగా సాధారణీకరించబడిన సాపేక్ష విలువల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడతాయి.

3. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే అవుట్పుట్ సిగ్నల్ వోల్టేజ్ పరికరం యొక్క స్వాభావిక శబ్దం వోల్టేజ్ స్థాయికి సమానం అయినప్పుడు శబ్దం సమానమైన శక్తి అవసరమైన సంఘటన కాంతి సిగ్నల్ శక్తి. ఇది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల కనీస ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రతను నిర్ణయించే ప్రధాన అంశం, అనగా గుర్తించే సున్నితత్వం.

4. నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అనేది డిటెక్టర్ యొక్క ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థం యొక్క స్వాభావిక లక్షణాలను వర్గీకరించే లక్షణ పరామితి. ఇది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల అతి తక్కువ సంఘటన ఫోటాన్ ప్రస్తుత సాంద్రతను సూచిస్తుంది. కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ (పరిసర ఉష్ణోగ్రత, అనువర్తిత పక్షపాతం మొదలైనవి) యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం డిటెక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల ప్రకారం దీని విలువ మారవచ్చు. పెద్ద డిటెక్టర్ బ్యాండ్‌విడ్త్, పెద్ద ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ప్రాంతం, చిన్న శబ్దం సమానమైన శక్తి NEP మరియు ఎక్కువ నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం. డిటెక్టర్ యొక్క అధిక నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అంటే చాలా బలహీనమైన ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను గుర్తించడానికి ఇది అనుకూలంగా ఉంటుంది.

5. క్వాంటం సామర్థ్యం q అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి. ఫోటోసెన్సిటివ్ మెటీరియల్ యొక్క ఉపరితలంపై ఫోటాన్ల సంఘటనల సంఖ్యకు డిటెక్టర్‌లో ఫోటోమోన్ ఉత్పత్తి చేసే పరిమాణాత్మక “ప్రతిస్పందనల” నిష్పత్తిగా ఇది నిర్వచించబడింది. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ ఉద్గారంపై పనిచేసే లైట్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ల కోసం, క్వాంటం సామర్థ్యం అనేది ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి వెలువడే ఫోటోఎలెక్ట్రాన్ల సంఖ్య యొక్క నిష్పత్తి, ఇది ఉపరితలంపై అంచనా వేసిన కొలిచిన సిగ్నల్ యొక్క ఫోటాన్ల సంఖ్యకు. పిఎన్ జంక్షన్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఫోటోసెన్సిటివ్ మెటీరియల్‌గా ఉపయోగించి ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్‌లో, సంఘటన సిగ్నల్ ఫోటాన్ల సంఖ్య ద్వారా కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ రంధ్రం జతల సంఖ్యను విభజించడం ద్వారా డిటెక్టర్ యొక్క క్వాంటం సామర్థ్యం లెక్కించబడుతుంది. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క క్వాంటం సామర్థ్యం యొక్క మరొక సాధారణ ప్రాతినిధ్యం డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన RD ద్వారా.

6. కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత మార్పుకు ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన వేగాన్ని వర్గీకరించడానికి ప్రతిస్పందన సమయం ఒక ముఖ్యమైన పరామితి. కొలిచిన లైట్ సిగ్నల్ తేలికపాటి పల్స్ రూపంలోకి మాడ్యులేట్ చేయబడినప్పుడు, డిటెక్టర్‌పై దాని చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పల్స్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిస్పందన సమయం తర్వాత సంబంధిత “శిఖరం” కు, మరియు “శిఖరం” నుండి “పెరగడం” అవసరం, ఆపై లైట్ పల్స్ యొక్క చర్యకు అనుగుణంగా ప్రారంభ “సున్నా విలువ” కి తిరిగి వస్తాయి. కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత మార్పుకు డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందనను వివరించడానికి, సంఘటన కాంతి పల్స్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుత్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత దాని అత్యధిక విలువ 10% నుండి 90% వరకు పెరిగే సమయాన్ని "పెరుగుదల సమయం" అని పిలుస్తారు, మరియు ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ పల్స్ తరంగ రూపం 90% నుండి 10% వరకు "పడిపోయిన సమయాన్ని" లేదా "పతనం" అని పిలుస్తారు.

7. ప్రతిస్పందన సరళత అనేది మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి, ఇది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన మరియు సంఘటన యొక్క తీవ్రత మధ్య క్రియాత్మక సంబంధాన్ని వర్గీకరిస్తుంది. దీనికి అవుట్పుట్ అవసరంఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్కొలిచిన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత యొక్క నిర్దిష్ట పరిధిలో అనుపాతంలో ఉండాలి. ఇన్పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రత యొక్క పేర్కొన్న పరిధిలో ఇన్పుట్-అవుట్పుట్ సరళత నుండి శాతం విచలనం ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన సరళత అని సాధారణంగా నిర్వచించబడింది.