Serija fotodetektorjev: Uvod v ravnotežje fotodetektorja

Uvod vRavnotežen fotodetektor(Detektor optoelektronske bilance)
Ravnotežen fotodetektor lahko razdelimo na vrsto optične vlaken in tip prostorske optične sklopke glede na metodo optične sklopke. Notranjost je sestavljena iz dveh zelo ujemajočih se fotodiodov, modula z nizko šum, visoko pasovno širino Transimpedance Amplifier Modul in ultra nizkega modula za šum. Ima značilnosti visokega skupnega razmerja zavrnitve načina, ultra nizkega hrupa in visoke pasovne širine ter se pogosto uporablja na področju skladne optične komunikacije. V zadnjih letih je postala raziskovalna žarišče za podjetja in univerze v različnih državah.
Delovno načelo ravnotežja fotodetektorja (Optoelektronski detektor ravnotežja)
Ravnotežen fotodetektor uporablja dve fotodiodi v stanju obratne pristranskosti kot enoto, ki sprejema svetlobo. Pri sprejemanju svetlobnega signala se fototok, ki ga ustvarita dva fotodioda, odšteje in poveže z ojačevalnikom tranzimpedance, da se trenutni signal pretvori v napetostni signal za izhod. Uporaba samo reducirne strukture lahko učinkovito zavira signal skupnega načina, ki ga uvedejo lokalni oscilatorski svetloba in temni tok, poveča signal diferencialnega načina in do neke mere izboljša sposobnost odkrivanja šibkih svetlobnih signalov.
Prednosti: Visoko skupno razmerje zavrnitve načina, visoka občutljivost in pasovna širina visoke zaznavanja lahko ustrezajo različnim scenarijem uporabe.
Slabosti: nizka nasičena optična moč, primerna le za šibko odkrivanje svetlobe, je treba izboljšati integracijo.

Slika: Delovni načelni diagram detektorja ravnotežja
Parametri uspešnosti fotodetektorja (OptoelectronicRavnotežen detektor)
1. odzivnost
Odzivnost se nanaša na učinkovitost fotodiode pri pretvorbi svetlobnih signalov v fototok, to je razmerje med fototok in svetlobno močjo. Izbira fotodiode z večjo odzivnostjo lahko učinkovito izboljša občutljivost fotodetektorja ravnotežja.
Odzivnost se nanaša na učinkovitost fotodiode pri pretvorbi svetlobnih signalov v fototok, to je razmerje med fototok in svetlobno močjo. Izbira fotodiode z večjo odzivnostjo lahko učinkovito izboljša občutljivost fotodetektorja ravnotežja.
2. pasovna širina
Pasovna širina predstavlja frekvenco signala, pri kateri se amplituda izhodnega signala fotodetektorja ravnotežja razpada za -3db in je povezana s parazitsko kapacitivnostjo fotodiode, velikostjo tranzipdance in proizvodom pasovne širine ojačanja operativnega ojačevalnika.
3. Razmerje za zavrnitev skupnega načina
Za merjenje stopnje zatiranja signalov skupnega načina z uravnoteženimi detektorji se uporablja skupno razmerje za zavrnitev načina, komercialni izdelki pa na splošno zahtevajo minimalno zavrnitev skupnega načina 25DB.
4.Nep
Ekvivalentna moč hrupa: Moč vhodnega signala, potrebna v razmerju med signalom in šumom 1, kar je pomemben parameter za merjenje učinkovitosti hrupa sistema. Glavne komponente uravnoteženega hrupa detektorja so optični hrup razprševanja in električni hrup.

Uporaba fotodetektorja ravnotežja (Optoelectronic Balance Detektor)
V zadnjih letih se fotodetektor ravnotežja široko uporablja na poljih, kot so laserski vetrni radar, meritev laserskega vibracij, optično zaznavanje vlaken, šibko koherentno odkrivanje svetlobe, spektralno odkrivanje, odkrivanje plina itd. Hrup, visoko skupno razmerje zavrnitve načina in visoka občutljivost uravnoteženih detektorjev so naredili preboj in se razvijajo za visoko integracijo in nizko porabo energije do izpolnjujejo različne scenarije prijave.