ئوپتىكىلىق سىگنال فوتودېتېكتورلىرىنىڭ ئاساسىي خاراكتېر پارامېتىرلىرى

ئوپتىكىلىق سىگنالنىڭ ئاساسىي خاراكتېر پارامېتىرلىرىPhotodetectors:

فوتودېتېكتورلارنىڭ ھەر خىل شەكىللىرىنى تەكشۈرۈشتىن بۇرۇن، ئۇلارنىڭ ئىشلەش ئىقتىدارىنىڭ خاراكتېر پارامېتىرلىرىئوپتىكىلىق سىگنال فوتودېتېكتورلىرىبۇ ئالاھىدىلىكلەر جاۋاب قايتۇرۇش، سپېكترلىق جاۋاب، شاۋقۇننىڭ ئېكۋىۋالېنتلىق كۈچى (NEP)، خاس بايقاش ۋە خاس بايقاش. D*)، كۋانت ئۈنۈمى ۋە جاۋاب قايتۇرۇش ۋاقتى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.

1. جاۋاب قايتۇرۇش Rd ئۈسكۈنىنىڭ ئوپتىكىلىق رادىئاتسىيە ئېنېرگىيەسىگە بولغان ئىنكاس سەزگۈرلۈكىنى خاراكتېرلەندۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. ئۇ چىقىش سىگنالىنىڭ چۈشكەن سىگنالغا بولغان نىسبىتى بىلەن ئىپادىلىنىدۇ. بۇ خاراكتېر ئۈسكۈنىنىڭ شاۋقۇن خۇسۇسىيىتىنى ئەكىس ئەتتۈرمەيدۇ، پەقەت ئېلېكترو ماگنىت رادىئاتسىيە ئېنېرگىيەسىنى توك ياكى توك بېسىمىغا ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمىنىلا ئەكىس ئەتتۈرىدۇ. شۇڭا، ئۇ چۈشكەن نۇر سىگنالىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقىغا قاراپ ئۆزگىرىشى مۇمكىن. بۇنىڭدىن باشقا، قۇۋۋەت ئىنكاس خۇسۇسىيىتى قوللىنىلغان يانتۇلۇق ۋە مۇھىت تېمپېراتۇرىسىنىڭ فۇنكسىيەسى.

2. سپېكتىرلىق جاۋاب خاراكتېرى ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچنىڭ قۇۋۋەت جاۋاب خاراكتېرى بىلەن چۈشكەن ئوپتىكىلىق سىگنالنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى فۇنكسىيەسى ئوتتۇرىسىدىكى مۇناسىۋەتنى خاراكتېرلەيدىغان پارامېتىر. ئوپتىكىلىق سىگنال فوتو تەكشۈرگۈچلىرىنىڭ ھەر خىل دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى سپېكتىرلىق جاۋاب خاراكتېرى ئادەتتە «سپېكتىرلىق جاۋاب ئەگرى سىزىقى» ئارقىلىق مىقدار جەھەتتىن تەسۋىرلىنىدۇ. شۇنى ئەسكەرتىش كېرەككى، پەقەت ئەگرى سىزىقتىكى ئەڭ يۇقىرى سپېكتىرلىق جاۋاب خاراكتېرىلا ئابسولۇت قىممەت بىلەن تەڭشىلىنىدۇ، ھەمدە ھەر خىل دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى باشقا سپېكتىرلىق جاۋاب خاراكتېرى سپېكتىرلىق جاۋاب خاراكتېرىنىڭ ئەڭ يۇقىرى قىممىتىگە ئاساسەن نورماللاشتۇرۇلغان نىسپىي قىممەتلەر بىلەن ئىپادىلىنىدۇ.

3. شاۋقۇننىڭ ئېكۋىۋالېنتلىق قۇۋۋىتى ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچ تەرىپىدىن ھاسىل قىلىنغان چىقىش سىگنالىنىڭ توك بېسىمى ئۈسكۈنىنىڭ ئۆزىنىڭ شاۋقۇن توك بېسىمى سەۋىيەسىگە تەڭ بولغاندا تەلەپ قىلىنىدىغان چۈشىدىغان نۇر سىگنالىنىڭ قۇۋۋىتىدۇر. ئۇ ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچ تەرىپىدىن ئۆلچىنىلىدىغان ئەڭ تۆۋەن ئوپتىكىلىق سىگنال كۈچلۈكلۈكىنى، يەنى بايقاش سەزگۈرلۈكىنى بەلگىلەيدىغان ئاساسلىق ئامىل.

4. خاس بايقاش سەزگۈرلۈكى دېتېكتورنىڭ نۇرغا سەزگۈر ماتېرىيالىنىڭ ئىچكى خۇسۇسىيەتلىرىنى ئىپادىلەيدىغان بىر خىل خاراكتېرلىق پارامېتىر. ئۇ ئوپتىكىلىق سىگنال دېتېكتورى ئارقىلىق ئۆلچىگىلى بولىدىغان ئەڭ تۆۋەن چۈشكەن فوتون ئېقىمى زىچلىقىنى ئىپادىلەيدۇ. ئۇنىڭ قىممىتى ئۆلچەنگەن نۇر سىگنالىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى دېتېكتورىنىڭ خىزمەت شارائىتىغا (مەسىلەن، مۇھىت تېمپېراتۇرىسى، قوللىنىلغان يانتۇلۇق قاتارلىقلار) ئاساسەن ئوخشىماسلىقى مۇمكىن. دېتېكتورنىڭ بەلۋاغ كەڭلىكى قانچە چوڭ بولسا، ئوپتىكىلىق سىگنال دېتېكتورىنىڭ كۆلىمى شۇنچە چوڭ، شاۋقۇننىڭ ئېكۋىۋالېنتلىق قۇۋۋىتى NEP شۇنچە كىچىك، خاس بايقاش سەزگۈرلۈكى شۇنچە يۇقىرى بولىدۇ. دېتېكتورنىڭ خاس بايقاش سەزگۈرلۈكى قانچە يۇقىرى بولسا، ئۇنىڭ ئاجىز ئوپتىكىلىق سىگناللارنى بايقاشقا ماس كېلىدىغانلىقىدىن دېرەك بېرىدۇ.

5. كۋانت ئۈنۈمى Q ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچنىڭ يەنە بىر مۇھىم خاراكتېرلىك پارامېتىرى. ئۇ تەكشۈرگۈچتىكى فوتومون تەرىپىدىن ئىشلەپچىقىرىلغان مىقدارلاشتۇرۇلغان «جاۋاب» سانىنىڭ نۇرغا سەزگۈر ماتېرىيالنىڭ يۈزىگە چۈشكەن فوتون سانىغا بولغان نىسبىتى سۈپىتىدە ئېنىقلىنىدۇ. مەسىلەن، فوتون چىقىرىش ئارقىلىق ئىشلەيدىغان نۇر سىگنال تەكشۈرگۈچلىرى ئۈچۈن، كۋانت ئۈنۈمى نۇرغا سەزگۈر ماتېرىيالنىڭ يۈزىدىن تارقىتىلغان فوتوئېلېكترون سانىنىڭ يۈزىگە چۈشۈرۈلگەن ئۆلچەنگەن سىگنالنىڭ فوتون سانىغا بولغان نىسبىتىدۇر. pn تۇتاشتۇرۇش يېرىم ئۆتكۈزگۈچ ماتېرىيالىنى نۇرغا سەزگۈر ماتېرىيال قىلىپ ئىشلەتكەن ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچتە، تەكشۈرگۈچنىڭ كۋانت ئۈنۈمى ئۆلچەنگەن نۇر سىگنالى ھاسىل قىلغان ئېلېكترون تۆشۈك جۈپلىرىنىڭ سانىنى چۈشكەن سىگنال فوتون سانىغا بۆلۈش ئارقىلىق ھېسابلىنىدۇ. ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچنىڭ كۋانت ئۈنۈمىنىڭ يەنە بىر ئورتاق ئىپادىسى تەكشۈرگۈچنىڭ جاۋاب قايتۇرۇشچانلىقى Rd ئارقىلىق ھېسابلىنىدۇ.

6. جاۋاب قايتۇرۇش ۋاقتى ئوپتىكىلىق سىگنال تەكشۈرگۈچنىڭ ئۆلچەنگەن نۇر سىگنالىنىڭ كۈچلۈكلۈك ئۆزگىرىشىگە بولغان جاۋاب قايتۇرۇش سۈرئىتىنى خاراكتېرلەيدىغان مۇھىم پارامېتىر. ئۆلچەنگەن نۇر سىگنالى نۇر ئىمپۇلسى شەكلىگە ئۆزگەرتىلگەندە، ئۇنىڭ تەكشۈرگۈچكە تەسىرىدە ھاسىل بولغان ئىمپۇلس ئېلېكتر سىگنالىنىڭ كۈچلۈكلۈكى بەلگىلىك جاۋاب قايتۇرۇش ۋاقتىدىن كېيىن ماس كېلىدىغان «چوققا» غا «ئۆرلىشى» ۋە «چوققا» دىن باشلاپ، ئاندىن نۇر ئىمپۇلسىنىڭ ھەرىكىتىگە ماس كېلىدىغان دەسلەپكى «نۆل قىممەت» گە چۈشۈشى كېرەك. تەكشۈرگۈچنىڭ ئۆلچەنگەن نۇر سىگنالىنىڭ كۈچلۈكلۈك ئۆزگىرىشىگە بولغان ئىنكاسىنى تەسۋىرلەش ئۈچۈن، چۈشكەن نۇر ئىمپۇلسى ھاسىل قىلغان ئېلېكتر سىگنالىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ئەڭ يۇقىرى قىممىتى %10 تىن %90 كىچە بولغان ۋاقىت «ئۆرلەش ۋاقتى» دەپ ئاتىلىدۇ، ئېلېكتر سىگنال ئىمپۇلسى دولقۇن شەكلى ئەڭ يۇقىرى قىممىتى %90 تىن %10 كىچە بولغان ۋاقىت «چۈشۈش ۋاقتى» ياكى «چۈشۈش ۋاقتى» دەپ ئاتىلىدۇ.

7. جاۋاب سىزىقلىقى ئوپتىكىلىق سىگنال دېتېكتورىنىڭ جاۋابى بىلەن چۈشكۈن نۇر سىگنالىنىڭ كۈچلۈكلۈكى ئوتتۇرىسىدىكى فۇنكسىيەلىك مۇناسىۋەتنى خاراكتېرلەيدىغان يەنە بىر مۇھىم خاراكتېر پارامېتىرى. ئۇ ... نىڭ چىقىرىش ئىقتىدارىنى تەلەپ قىلىدۇ.ئوپتىكىلىق سىگنال دېتېكتورىئۆلچەنگەن ئوپتىكىلىق سىگنالنىڭ كۈچلۈكلۈك دائىرىسى ئىچىدە نىسبەتلىك بولۇشى كېرەك. ئادەتتە، كىرىش ئوپتىكىلىق سىگنال كۈچلۈكلۈك دائىرىسى ئىچىدە كىرىش-چىقىش سىزىقلىقىدىن پىرسەنتلىك چەتنىش ئوپتىكىلىق سىگنال دېتېكتورىنىڭ جاۋاب سىزىقلىقى دەپ ئېنىقلىنىدۇ.