Օպտիկական ազդանշանի ֆոտոդետեկտորների հիմնական բնութագրիչ պարամետրերը

Օպտիկական ազդանշանի հիմնական բնութագրիչ պարամետրերըֆոտոդետեկտորներ:

Նախքան ֆոտոդետեկտորների տարբեր ձևերը ուսումնասիրելը, գործառնական կատարման բնութագրական պարամետրերըօպտիկական ազդանշանի ֆոտոդետեկտորներամփոփված են. Այս բնութագրերը ներառում են արձագանքունակություն, սպեկտրային արձագանք, աղմուկի համարժեք հզորություն (NEP), հատուկ հայտնաբերում և հատուկ հայտնաբերում: D*), քվանտային արդյունավետություն և արձագանքման ժամանակը:

1. արձագանքողություն Rd-ն օգտագործվում է օպտիկական ճառագայթման էներգիայի նկատմամբ սարքի արձագանքման զգայունությունը բնութագրելու համար: Այն ներկայացված է ելքային ազդանշանի և միջադեպի ազդանշանի հարաբերակցությամբ: Այս բնութագիրը չի արտացոլում սարքի աղմուկի բնութագրերը, այլ միայն էլեկտրամագնիսական ճառագայթման էներգիան հոսանքի կամ լարման փոխակերպելու արդյունավետությունը: Հետևաբար, այն կարող է տարբերվել անկման լույսի ազդանշանի ալիքի երկարությունից: Բացի այդ, էներգիայի արձագանքման բնութագրերը նաև կիրառական կողմնակալության և շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի ֆունկցիա են:

2. Սպեկտրալ արձագանքման բնութագիրը պարամետր է, որը բնութագրում է կապը օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի ուժային արձագանքման բնութագրիչի և ընկնող օպտիկական ազդանշանի ալիքի երկարության ֆունկցիայի միջև: Տարբեր ալիքի երկարություններում օպտիկական ազդանշանի ֆոտոդետեկտորների սպեկտրալ արձագանքման բնութագրերը սովորաբար քանակապես նկարագրվում են «սպեկտրալ արձագանքման կորով»: Հարկ է նշել, որ կորի միայն ամենաբարձր սպեկտրային արձագանքման բնութագրիչները չափորոշվում են բացարձակ արժեքով, իսկ սպեկտրային արձագանքման մյուս բնութագրերը տարբեր ալիքի երկարություններում արտահայտվում են նորմալացված հարաբերական արժեքներով՝ հիմնված սպեկտրային արձագանքման բնութագրերի ամենաբարձր արժեքի վրա:

3. Աղմուկի համարժեք հզորությունը անկման լույսի ազդանշանի հզորությունն է, որն անհրաժեշտ է, երբ օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի կողմից ստեղծվող ելքային ազդանշանի լարումը հավասար է բուն սարքի աղմուկի լարման մակարդակին: Դա հիմնական գործոնն է, որը որոշում է օպտիկական ազդանշանի նվազագույն ինտենսիվությունը, որը կարող է չափվել օպտիկական ազդանշանի դետեկտորով, այսինքն, հայտնաբերման զգայունությունը:

4. Հատուկ հայտնաբերման զգայունությունը բնորոշ պարամետր է, որը բնութագրում է դետեկտորի լուսազգայուն նյութի բնորոշ բնութագրերը: Այն ներկայացնում է ամենացածր ընկնող ֆոտոնի հոսանքի խտությունը, որը կարելի է չափել օպտիկական ազդանշանի դետեկտորով: Դրա արժեքը կարող է տարբեր լինել՝ կախված չափված լուսային ազդանշանի ալիքի երկարության դետեկտորի գործառնական պայմաններից (օրինակ՝ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, կիրառվող կողմնակալությունը և այլն): Որքան մեծ է դետեկտորի թողունակությունը, այնքան մեծ է օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի տարածքը, այնքան փոքր է աղմուկի համարժեք NEP հզորությունը և այնքան բարձր է հայտնաբերման հատուկ զգայունությունը: Դետեկտորի ավելի բարձր հատուկ հայտնաբերման զգայունությունը նշանակում է, որ այն հարմար է շատ ավելի թույլ օպտիկական ազդանշանների հայտնաբերման համար:

5. Քվանտային արդյունավետությունը Q-ն օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի մեկ այլ կարևոր բնութագրիչ պարամետր է: Այն սահմանվում է որպես դետեկտորում ֆոտոմոնի կողմից արտադրվող քանակական «պատասխանների» քանակի հարաբերակցությունը լուսազգայուն նյութի մակերեսին ընկած ֆոտոնների թվին: Օրինակ, լուսային ազդանշանի դետեկտորների համար, որոնք աշխատում են ֆոտոնների արտանետման վրա, քվանտային արդյունավետությունը լուսազգայուն նյութի մակերևույթից արտանետվող ֆոտոէլեկտրոնների քանակի հարաբերակցությունն է մակերևույթի վրա նախագծված չափված ազդանշանի ֆոտոնների քանակին: Օպտիկական ազդանշանի դետեկտորում, որն օգտագործում է pn հանգույցի կիսահաղորդչային նյութը որպես լուսազգայուն նյութ, դետեկտորի քվանտային արդյունավետությունը հաշվարկվում է չափված լուսային ազդանշանի կողմից առաջացած էլեկտրոնային անցքերի զույգերի թիվը բաժանելով անկման ազդանշանային ֆոտոնների թվի վրա: Օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի քվանտային արդյունավետության մեկ այլ ընդհանուր ներկայացում դետեկտորի արձագանքման Rd-ի միջոցով է:

6. Արձագանքման ժամանակը կարևոր պարամետր է օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի արձագանքման արագությունը չափված լուսային ազդանշանի ինտենսիվության փոփոխությանը բնութագրելու համար: Երբ չափված լուսային ազդանշանը մոդուլացվում է լույսի իմպուլսի տեսքով, դետեկտորի վրա դրա գործողությամբ առաջացած իմպուլսային էլեկտրական ազդանշանի ինտենսիվությունը պետք է որոշակի արձագանքման ժամանակից հետո «բարձրանա» համապատասխան «գագաթնակետին», և « գագաթնակետ» և այնուհետև ընկնել սկզբնական «զրոյական արժեքին», որը համապատասխանում է լույսի իմպուլսի գործողությանը: Չափվող լուսային ազդանշանի ինտենսիվության փոփոխության նկատմամբ դետեկտորի արձագանքը նկարագրելու համար այն ժամանակը, երբ լույսի անկման իմպուլսի արդյունքում առաջացած էլեկտրական ազդանշանի ինտենսիվությունը բարձրանում է իր ամենաբարձր արժեքից՝ 10% մինչև 90%, կոչվում է «բարձրացում»: ժամանակ», իսկ այն ժամանակը, երբ էլեկտրական ազդանշանի իմպուլսային ալիքի ձևն ընկնում է իր ամենաբարձր արժեքից՝ 90% մինչև 10%, կոչվում է «անկման ժամանակ» կամ «քայքայման ժամանակ»:

7. Արձագանքման գծայինությունը ևս մեկ կարևոր բնութագրիչ պարամետր է, որը բնութագրում է օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի արձագանքի և միջադեպի չափված լույսի ազդանշանի ինտենսիվության գործառնական հարաբերությունը: Այն պահանջում է ելքօպտիկական ազդանշանի դետեկտորչափվող օպտիկական ազդանշանի ինտենսիվության որոշակի տիրույթում համաչափ լինել: Սովորաբար սահմանվում է, որ մուտքային-ելքային գծայինությունից տոկոսային շեղումը մուտքային օպտիկական ազդանշանի ինտենսիվության նշված տիրույթում օպտիկական ազդանշանի դետեկտորի արձագանքման գծայինությունն է: