ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్ల యొక్క ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులు

ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులుఫోటో డిటెక్టర్లు:

వివిధ రకాల ఫోటోడెటెక్టర్లను పరిశీలించే ముందు, ఆపరేటింగ్ పనితీరు యొక్క లక్షణ పారామితులుఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్లుసంగ్రహంగా చెప్పబడ్డాయి. ఈ లక్షణాలలో ప్రతిస్పందనా సామర్థ్యం, ​​వర్ణపట ప్రతిస్పందన, శబ్ద సమాన శక్తి (NEP), నిర్దిష్ట గుర్తింపు మరియు నిర్దిష్ట గుర్తింపు ఉన్నాయి. D*), క్వాంటం సామర్థ్యం మరియు ప్రతిస్పందన సమయం.

1. ప్రతిస్పందనాత్మకత Rd అనేది పరికరం యొక్క ప్రతిస్పందన సున్నితత్వాన్ని ఆప్టికల్ రేడియేషన్ శక్తికి వర్గీకరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ మరియు సంఘటన సిగ్నల్ నిష్పత్తి ద్వారా సూచించబడుతుంది. ఈ లక్షణం పరికరం యొక్క శబ్ద లక్షణాలను ప్రతిబింబించదు, కానీ విద్యుదయస్కాంత వికిరణ శక్తిని కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్‌గా మార్చే సామర్థ్యాన్ని మాత్రమే ప్రతిబింబిస్తుంది. అందువల్ల, సంఘటన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంతో ఇది మారవచ్చు. అదనంగా, శక్తి ప్రతిస్పందన లక్షణాలు కూడా అనువర్తిత పక్షపాతం మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రత యొక్క విధి.

2. స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన లక్షణం అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క శక్తి ప్రతిస్పందన లక్షణం మరియు సంఘటన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం ఫంక్షన్ మధ్య సంబంధాన్ని వర్ణించే పరామితి. వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడెటెక్టర్ల యొక్క స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన లక్షణాలు సాధారణంగా "స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన వక్రరేఖ" ద్వారా పరిమాణాత్మకంగా వివరించబడతాయి. వక్రరేఖలోని అత్యధిక వర్ణపట ప్రతిస్పందన లక్షణాలు మాత్రమే సంపూర్ణ విలువ ద్వారా క్రమాంకనం చేయబడతాయని మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఉన్న ఇతర వర్ణపట ప్రతిస్పందన లక్షణాలు స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన లక్షణాల యొక్క అత్యధిక విలువ ఆధారంగా సాధారణీకరించబడిన సాపేక్ష విలువల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడతాయని గమనించాలి.

3. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ వోల్టేజ్ పరికరం యొక్క స్వాభావిక శబ్ద వోల్టేజ్ స్థాయికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు అవసరమైన సంఘటన కాంతి సిగ్నల్ శక్తి శబ్ద సమాన శక్తి. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల కనీస ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రతను, అంటే డిటెక్షన్ సెన్సిటివిటీని నిర్ణయించే ప్రధాన అంశం ఇది.

4. నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అనేది డిటెక్టర్ యొక్క ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థం యొక్క స్వాభావిక లక్షణాలను వర్ణించే ఒక లక్షణ పరామితి. ఇది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల అత్యల్ప సంఘటన ఫోటాన్ కరెంట్ సాంద్రతను సూచిస్తుంది. కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం డిటెక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితుల ప్రకారం దీని విలువ మారవచ్చు (పరిసర ఉష్ణోగ్రత, అనువర్తిత పక్షపాతం మొదలైనవి). డిటెక్టర్ బ్యాండ్‌విడ్త్ పెద్దదిగా ఉంటే, ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ప్రాంతం పెద్దదిగా ఉంటుంది, శబ్దం సమానమైన శక్తి NEP చిన్నదిగా ఉంటుంది మరియు నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం ఎక్కువగా ఉంటుంది. డిటెక్టర్ యొక్క అధిక నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అంటే అది చాలా బలహీనమైన ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను గుర్తించడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

5. క్వాంటం సామర్థ్యం Q అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి. ఇది డిటెక్టర్‌లోని ఫోటోమోన్ ఉత్పత్తి చేసే లెక్కించదగిన “స్పందనల” సంఖ్యకు ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఫోటాన్ల సంఘటన సంఖ్యకు నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ ఉద్గారంపై పనిచేసే లైట్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్లకు, క్వాంటం సామర్థ్యం అనేది ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి విడుదలయ్యే ఫోటోఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు ఉపరితలంపై అంచనా వేయబడిన కొలిచిన సిగ్నల్ యొక్క ఫోటాన్ల సంఖ్యకు నిష్పత్తి. pn జంక్షన్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఫోటోసెన్సిటివ్ పదార్థంగా ఉపయోగించే ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్‌లో, కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ హోల్ జతల సంఖ్యను సంఘటన సిగ్నల్ ఫోటాన్ల సంఖ్యతో విభజించడం ద్వారా డిటెక్టర్ యొక్క క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని 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 కాంతి సిగ్నల్‌ను కాంతి పల్స్ రూపంలోకి మాడ్యులేట్ చేసినప్పుడు, డిటెక్టర్‌పై దాని చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన పల్స్ విద్యుత్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిస్పందన సమయం తర్వాత సంబంధిత "శిఖరం"కి "పెరుగాలి" మరియు "శిఖరం" నుండి ఆపై కాంతి పల్స్ చర్యకు అనుగుణంగా ప్రారంభ "సున్నా విలువ"కి తిరిగి రావాలి. కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత మార్పుకు డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందనను వివరించడానికి, సంఘటన కాంతి పల్స్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత దాని అత్యధిక విలువ 10% నుండి 90% వరకు పెరిగే సమయాన్ని "పెరుగుదల సమయం" అని పిలుస్తారు మరియు విద్యుత్ సిగ్నల్ పల్స్ తరంగ రూపం దాని అత్యధిక విలువ 90% నుండి 10% వరకు పడిపోయే సమయాన్ని "పతనం సమయం" లేదా "క్షయం సమయం" అని పిలుస్తారు.

7. ప్రతిస్పందన రేఖీయత అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన మరియు సంఘటన కొలిచిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత మధ్య క్రియాత్మక సంబంధాన్ని వర్ణించే మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి. దీనికి అవుట్‌పుట్ అవసరంఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్కొలిచిన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత యొక్క నిర్దిష్ట పరిధిలో అనులోమానుపాతంలో ఉండాలి. ఇన్పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రత యొక్క పేర్కొన్న పరిధిలో ఇన్పుట్-అవుట్పుట్ లీనియారిటీ నుండి శాతం విచలనం ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన లీనియారిటీ అని సాధారణంగా నిర్వచించబడుతుంది.