Увод уБалансни фотодетектор(Оптоелектронски детектор равнотеже)
Балансирани фотодетектори могу се поделити на тип оптичког спрезања и тип просторног оптичког спрезања према методи оптичког спрезања. Унутрашње, састоје се од две високо усклађене фотодиоде, модула појачавача трансимпедансе са ниским нивоом шума и великим пропусним опсегом и модула снаге са ултра-ниским нивоом шума. Има карактеристике високог коефицијента одбијања заједничког режима, ултра-ниског нивоа шума и великог пропусног опсега, и широко се користи у области кохерентне оптичке комуникације. Последњих година је постао истраживачка жаришта за предузећа и универзитете у разним земљама.
Принцип рада балансног фотодетектора (Оптоелектронски детектор равнотеже)
Балансни фотодетектор користи две фотодиоде у стању обрнуте преднапоне као јединицу за пријем светлости. Приликом пријема светлосног сигнала, фотоструја коју генеришу две фотодиоде се одузима и повезује са трансимпедансним појачавачем како би се струјни сигнал претворио у напонски сигнал за излаз. Употреба саморедукујуће структуре може ефикасно потиснути сигнал заједничког режима који уносе светлосна и тамна струја локалног осцилатора, повећати сигнал диференцијалног режима и донекле побољшати способност детекције слабих светлосних сигнала.
Предности: Висок коефицијент одбацивања заједничког режима, висока осетљивост и велики пропусни опсег детекције могу задовољити различите сценарије примене.
Недостаци: Мала засићена оптичка снага, погодна само за детекцију слабог светла, потребно је побољшати интеграцију.
СЛ.: Дијаграм принципа рада детектора равнотеже
Параметри перформанси балансног фотодетектора (оптоелектронскиДетектор равнотеже)
1. Одзивност
Одзив се односи на ефикасност фотодиоде у претварању светлосних сигнала у фотострују, што је однос фотострује и светлосне снаге. Избор фотодиоде са већом осетљивошћу може ефикасно побољшати осетљивост балансног фотодетектора.
Одзив се односи на ефикасност фотодиоде у претварању светлосних сигнала у фотострују, што је однос фотострује и светлосне снаге. Избор фотодиоде са већом осетљивошћу може ефикасно побољшати осетљивост балансног фотодетектора.
2. Пропусни опсег
Пропусни опсег представља фреквенцију сигнала на којој амплитуда излазног сигнала балансног фотодетектора опада за -3dB и повезана је са паразитским капацитетом фотодиоде, величином трансимпедансе и производом пропусног опсега појачања операционог појачавача.
3. Однос одбијања заједничког режима
Коефицијент потискивања заједничког режима се користи за мерење степена сузбијања сигнала заједничког режима помоћу балансираних детектора, а комерцијални производи генерално захтевају минимално потискивање заједничког режима од 25dB.
4. НЕП
Еквивалентна снага шума: Снага улазног сигнала потребна при односу сигнал-шум од 1, што је важан параметар за мерење перформанси шума система. Главне компоненте шума балансираног детектора су шум оптичког расејања и електрични шум.
Примена фотодетектора баланса (оптоелектронски детектор баланса)
Последњих година, балансирани фотодетектори су се широко користили у областима као што су ласерски радар ветра, мерење вибрација ласера, детекција оптичких влакана, кохерентна детекција слабе светлости, спектрална детекција, детекција гаса итд. Истраживање велике брзине, великог пропусног опсега, ниског нивоа шума, високог коефицијента одбијања заједничког режима и високе осетљивости балансираних детектора је направило велики напредак и развија се ка високој интеграцији и ниској потрошњи енергије како би се задовољили различити сценарији примене.
Време објаве: 06.02.2025.