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廣東高帶寬光電探測(cè)器要求

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-06-30

雪崩效應(yīng)只是APD的工作原理,和工作模式不是一個(gè)東西。APD工作模式分蓋革模式和線型模式,區(qū)別在于線型模式偏置電壓低于反向擊穿電壓,蓋格模式偏置電壓高于擊穿電壓。線性模式下APD就是一個(gè)增益高的普通光電二極管。蓋格模式下APD接受到光子后就會(huì)進(jìn)入并一直處于反向擊穿狀態(tài),APD一直通過(guò)一個(gè)很大的反向電流。這時(shí),通過(guò)外部電路使偏置電壓暫時(shí)下降至擊穿電壓之下,APD從反向擊穿模式恢復(fù),等待下一個(gè)光子,所以蓋格模式通常只適用與單光子計(jì)數(shù)應(yīng)用。線性度和靈敏度是衡量PIN型光電探測(cè)器性能的兩個(gè)重要參數(shù)。廣東高帶寬光電探測(cè)器要求

在光照射下,半導(dǎo)體PN結(jié)中的原子因吸收光子而受到激發(fā)。光子能量大于禁帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對(duì)的非平衡載流子,在內(nèi)建電場(chǎng)的作用下空穴移向P區(qū),電子移向N區(qū),形成與內(nèi)建電場(chǎng)方向相反的光生電場(chǎng),于是在P區(qū)和N區(qū)間建立了光生電動(dòng)勢(shì)。這種光照無(wú)偏置的PN結(jié)所產(chǎn)生的光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏特的效應(yīng),相當(dāng)于在PN結(jié)兩端施加正向電壓。與光電導(dǎo)效應(yīng)相反,光伏效應(yīng)是一種少數(shù)載流子過(guò)程,少數(shù)載流子壽命通常短于多數(shù)載流子,也因此光伏效應(yīng)的光電探測(cè)器通常比用相同材料制成的光電導(dǎo)探測(cè)器響應(yīng)更快。石巖高靈敏度光電探測(cè)器應(yīng)用光電探測(cè)器在國(guó)際和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有很多用途。

當(dāng)金屬表面在特定的光輻照作用下,金屬會(huì)吸收光子并發(fā)射電子,發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子。光的波長(zhǎng)需小于某一臨界值時(shí)方能發(fā)射電子,其臨界值即極限頻率和極限波長(zhǎng)。臨界值取決于金屬材料,而發(fā)射電子的能量取決于光的波長(zhǎng)而非光的強(qiáng)度,這一點(diǎn)無(wú)法用光的波動(dòng)性解釋。還有一點(diǎn)與光的波動(dòng)性相矛盾,即光電效應(yīng)的瞬時(shí)性,按波動(dòng)性理論,如果入射光較弱,照射的時(shí)間要長(zhǎng)一些,金屬中的電子才能積累住足夠的能量,飛出金屬表面。可事實(shí)是,只要光的頻率高于金屬的極限頻率,光的亮度無(wú)論強(qiáng)弱,電子的產(chǎn)生都幾乎是瞬時(shí)的,不超過(guò)十的負(fù)九次方秒。正確的解釋是光必定是由與波長(zhǎng)有關(guān)的嚴(yán)格規(guī)定的能量單位(即光子或光量子)所組成。這種解釋為愛(ài)因斯坦所提出。光電效應(yīng)由德國(guó)物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn),對(duì)發(fā)展量子理論及波粒二象性起了根本性的作用。根據(jù)愛(ài)因斯坦的光電子效應(yīng),光子是運(yùn)動(dòng)著的粒子流,每種光子的能量為hv(v為光波頻率,h為普朗克常數(shù)),由此可見(jiàn)不同頻率的光子具有不同的能量,光波頻率越高,光子能量越大。假設(shè)光子的全部能量交給光子,電子能量將會(huì)增加,增加的能量一部分用于克服正離子的束縛,另一部分轉(zhuǎn)換成電子能量。

響應(yīng)速度可以用光生載流子的渡越時(shí)間表示,載流子的渡越時(shí)間外在的頻率響應(yīng)的表現(xiàn)就是探測(cè)器的帶寬。光生載流子的渡越時(shí)間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分:上升時(shí)間和下降時(shí)間。通常取上升時(shí)間和下降時(shí)間中的較大者衡量探測(cè)器的響應(yīng)速度。決定探測(cè)器響應(yīng)速度的因素主要有:⑴、耗盡區(qū)載流子渡越時(shí)間:載流子的渡越時(shí)間是影響探測(cè)器響應(yīng)速度的很重要因素,當(dāng)耗盡區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到比較大時(shí),Wd表示載流子的比較大漂移速度,W表示耗盡區(qū)寬度,那么載流子的渡越時(shí)間為:t=W/Vd⑵耗盡區(qū)外載流子擴(kuò)散時(shí)間:載流子擴(kuò)散的速度較慢,同時(shí)大多數(shù)產(chǎn)生于耗盡區(qū)之外的載流子的壽命非常短,復(fù)合發(fā)生速度快。所以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)只對(duì)距離耗盡區(qū)范圍較近的載流子才能通過(guò)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到耗盡區(qū)中,并在電場(chǎng)中漂移產(chǎn)生光電流。APD適用于接收靈敏度要求高的長(zhǎng)距離傳輸和高速率通信系統(tǒng)。

光電探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必須照到器件的有效位置,如光照位置發(fā)生變化,則光電靈敏度將發(fā)生變化。如光敏電阻是一個(gè)可變電阻,有光照的部分電阻就降低,必須使光線照在兩電極間的全部電阻體上,以便有效地利用全部感光面。光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個(gè)極小的面積,故一般把透鏡作為光的入射窗,要把透鏡的焦點(diǎn)與感光的靈敏點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。一定要使入射通量的變化中心處于檢測(cè)器件光電特性的線性范圍內(nèi),以確保獲得良好的線性輸出。對(duì)微弱的光信號(hào),器件必須有合適的靈敏度,以確保一定的信噪比和輸出足夠強(qiáng)的電信號(hào);APD雪崩二極管 具有功率大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。廣東雪崩光電探測(cè)器是什么

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。廣東高帶寬光電探測(cè)器要求

相干接收:在接收設(shè)備中利用載波相位信息去檢測(cè)并接收信號(hào)。非相干接收:在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測(cè)就接收信號(hào)。主要是在于接收端用不用提供同頻同相的載波。在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測(cè)技術(shù)。所謂相干調(diào)制,就是利用要傳輸旳信號(hào)來(lái)改變光載波旳頻率、相位和振幅(而不象強(qiáng)度檢測(cè)那樣只是改變光旳強(qiáng)度),這就需要光信號(hào)有確定旳頻率和相位(而不象自然光那樣沒(méi)有確定旳頻率和相位),即應(yīng)是相干光。激光就是─種相干光。所謂外差檢測(cè),就是利用─束本機(jī)振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號(hào)光在光混頻器中進(jìn)行混頻,得到與信號(hào)光旳頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號(hào)。廣東高帶寬光電探測(cè)器要求

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