ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడిటెక్టర్ల ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులు

ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రాథమిక లక్షణ పారామితులుఫోటో డిటెక్టర్లు:

వివిధ రకాల ఫోటోడిటెక్టర్లను పరిశీలించే ముందు, వాటి నిర్వహణ పనితీరు యొక్క లక్షణ పారామితులను పరిశీలిద్దాం.ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడిటెక్టర్లుసంగ్రహించబడ్డాయి. ఈ లక్షణాలలో ప్రతిస్పందనశీలత, స్పెక్ట్రల్ ప్రతిస్పందన, నాయిస్ ఈక్వివలెంట్ పవర్ (NEP), నిర్దిష్ట డిటెక్టివిటీ, మరియు నిర్దిష్ట డిటెక్టివిటీ. D*), క్వాంటం సామర్థ్యం, ​​మరియు ప్రతిస్పందన సమయం ఉన్నాయి.

1. ఆప్టికల్ రేడియేషన్ శక్తికి పరికరం యొక్క ప్రతిస్పందన సున్నితత్వాన్ని వర్గీకరించడానికి రెస్పాన్సివిటీ Rd ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ మరియు పతన సిగ్నల్ యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా సూచించబడుతుంది. ఈ లక్షణం పరికరం యొక్క నాయిస్ లక్షణాలను ప్రతిబింబించదు, కానీ విద్యుదయస్కాంత రేడియేషన్ శక్తిని కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్‌గా మార్చే సామర్థ్యాన్ని మాత్రమే సూచిస్తుంది. అందువల్ల, ఇది పతన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యంతో మారవచ్చు. అదనంగా, పవర్ రెస్పాన్స్ లక్షణాలు అనువర్తిత బయాస్ మరియు పరిసర ఉష్ణోగ్రతపై కూడా ఆధారపడి ఉంటాయి.

2. స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్ అనేది, ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క పవర్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్‌కు మరియు పతనమయ్యే ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్య ఫంక్షన్‌కు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని వర్ణించే ఒక పారామీటర్. వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఫోటోడిటెక్టర్ల యొక్క స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్‌లను సాధారణంగా "స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ కర్వ్" ద్వారా పరిమాణాత్మకంగా వివరిస్తారు. గమనించవలసిన విషయం ఏమిటంటే, కర్వ్‌లోని అత్యధిక స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్‌లను మాత్రమే సంపూర్ణ విలువతో క్రమాంకనం చేస్తారు, మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఉన్న ఇతర స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్‌లను, ఆ అత్యధిక స్పెక్ట్రల్ రెస్పాన్స్ క్యారెక్టరిస్టిక్ విలువ ఆధారంగా సాధారణీకరించిన సాపేక్ష విలువలతో వ్యక్తపరుస్తారు.

3. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ వోల్టేజ్, పరికరం యొక్క అంతర్గత నాయిస్ వోల్టేజ్ స్థాయికి సమానంగా ఉన్నప్పుడు అవసరమయ్యే సంఘటన కాంతి సిగ్నల్ శక్తినే నాయిస్ ఈక్వివలెంట్ పవర్ అంటారు. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల కనిష్ట ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రతను, అంటే డిటెక్షన్ సెన్సిటివిటీని నిర్ధారించే ప్రధాన అంశం ఇదే.

4. నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అనేది డిటెక్టర్ యొక్క కాంతి సున్నిత పదార్థం యొక్క అంతర్గత లక్షణాలను వర్ణించే ఒక లక్షణ పరామితి. ఇది ఒక ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ ద్వారా కొలవగల అత్యల్ప సంఘటన ఫోటాన్ కరెంట్ సాంద్రతను సూచిస్తుంది. దీని విలువ, కొలవబడిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్య డిటెక్టర్ యొక్క నిర్వహణ పరిస్థితులను (పరిసర ఉష్ణోగ్రత, వర్తింపజేసిన బయాస్ మొదలైనవి) బట్టి మారవచ్చు. డిటెక్టర్ బ్యాండ్‌విడ్త్ ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ వైశాల్యం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, నాయిస్ ఈక్వివలెంట్ పవర్ (NEP) అంత తక్కువగా ఉంటుంది మరియు నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. డిటెక్టర్ యొక్క అధిక నిర్దిష్ట గుర్తింపు సున్నితత్వం అంటే, అది చాలా బలహీనమైన ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్‌ను గుర్తించడానికి అనుకూలంగా ఉందని అర్థం.

5. క్వాంటం సామర్థ్యం Q అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి. డిటెక్టర్‌లోని ఫోటోమోన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కొలవదగిన "ప్రతిస్పందనల" సంఖ్యకు, కాంతి సున్నిత పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై పడిన ఫోటాన్‌ల సంఖ్యకు మధ్య గల నిష్పత్తిగా దీనిని నిర్వచిస్తారు. ఉదాహరణకు, ఫోటాన్ ఉద్గారంపై పనిచేసే కాంతి సిగ్నల్ డిటెక్టర్ల కోసం, క్వాంటం సామర్థ్యం అనేది కాంతి సున్నిత పదార్థం యొక్క ఉపరితలం నుండి ఉద్గారమైన ఫోటోఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్యకు, ఉపరితలంపై ప్రొజెక్ట్ చేయబడిన కొలవబడిన సిగ్నల్ యొక్క ఫోటాన్‌ల సంఖ్యకు మధ్య గల నిష్పత్తి. కాంతి సున్నిత పదార్థంగా pn జంక్షన్ సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఉపయోగించే ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్‌లో, కొలవబడిన కాంతి సిగ్నల్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ హోల్ జతల సంఖ్యను, పడిన సిగ్నల్ ఫోటాన్‌ల సంఖ్యతో భాగించడం ద్వారా డిటెక్టర్ యొక్క క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని లెక్కిస్తారు. ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క క్వాంటం సామర్థ్యాన్ని సూచించడానికి మరొక సాధారణ పద్ధతి డిటెక్టర్ యొక్క రెస్పాన్సివిటీ Rd.

6. కొలవబడిన కాంతి సంకేతం యొక్క తీవ్రత మార్పుకు ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన వేగాన్ని వర్గీకరించడానికి ప్రతిస్పందన సమయం ఒక ముఖ్యమైన పరామితి. కొలవబడిన కాంతి సంకేతం ఒక కాంతి పల్స్ రూపంలో మాడ్యులేట్ చేయబడినప్పుడు, డిటెక్టర్‌పై దాని చర్య ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే పల్స్ విద్యుత్ సంకేతం యొక్క తీవ్రత ఒక నిర్దిష్ట ప్రతిస్పందన సమయం తర్వాత సంబంధిత "గరిష్ట స్థాయి"కి "పెరగాలి", మరియు ఆ "గరిష్ట స్థాయి" నుండి కాంతి పల్స్ చర్యకు అనుగుణంగా ఉండే ప్రారంభ "సున్నా విలువ"కు తిరిగి పడిపోవాలి. కొలవబడిన కాంతి సంకేతం యొక్క తీవ్రత మార్పుకు డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందనను వివరించడానికి, పతన కాంతి పల్స్ ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే విద్యుత్ సంకేతం యొక్క తీవ్రత దాని గరిష్ట విలువ అయిన 10% నుండి 90%కి పెరిగే సమయాన్ని "రైజ్ టైమ్" అని, మరియు విద్యుత్ సంకేత పల్స్ తరంగరూపం దాని గరిష్ట విలువ అయిన 90% నుండి 10%కి పడిపోయే సమయాన్ని "ఫాల్ టైమ్" లేదా "డికే టైమ్" అని అంటారు.

7. ప్రతిస్పందన సరళత అనేది ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క ప్రతిస్పందన మరియు పతనమయ్యే కొలవబడిన కాంతి సిగ్నల్ యొక్క తీవ్రత మధ్య క్రియాత్మక సంబంధాన్ని వర్గీకరించే మరొక ముఖ్యమైన లక్షణ పరామితి. దీనికి అవుట్‌పుట్ అవసరంఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్కొలవబడిన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రత యొక్క ఒక నిర్దిష్ట పరిధిలో అనుపాతంగా ఉండటం. సాధారణంగా, ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ తీవ్రత యొక్క నిర్దిష్ట పరిధిలో ఇన్‌పుట్-అవుట్‌పుట్ లీనియారిటీ నుండి వచ్చే శాత విచలనాన్ని ఆప్టికల్ సిగ్నల్ డిటెక్టర్ యొక్క రెస్పాన్స్ లీనియారిటీగా నిర్వచిస్తారు.