低失真光電探測器有什么

來源: 發(fā)布時間:2023-05-26

為了提高傳輸效率并且無畸變地變換光電信號,光電探測器不僅要和被測信號、光學系統(tǒng)相匹配,而且要和后續(xù)的電子線路在特性和工作參數(shù)上相匹配,使每個相互連接的器件都處于比較好的工作狀態(tài)?,F(xiàn)將光電探測器件的應用選擇要點歸納如下:光電探測器必須和輻射信號源及光學系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。如果測量波長是紫外波段,則選用光電倍增管或?qū)iT的紫外光電半導體器件;如果信號是可見光,則可選用光電倍增管、光敏電阻和Si光電器件;如果是紅外信號,則選用光敏電阻,近紅外選用Si光電器件或光電倍增管;探測器表面存在一定寬度的接觸摻雜區(qū)域,其中也會產(chǎn)生光子的消耗。低失真光電探測器有什么

相干接收:在接收設備中利用載波相位信息去檢測并接收信號。非相干接收:在接收設備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。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)制和外差檢測技術(shù)。所謂相干調(diào)制,就是利用要傳輸旳信號來改變光載波旳頻率、相位和振幅(而不象強度檢測那樣只是改變光旳強度),這就需要光信號有確定旳頻率和相位(而不象自然光那樣沒有確定旳頻率和相位),即應是相干光。激光就是─種相干光。所謂外差檢測,就是利用─束本機振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號光在光混頻器中進行混頻,得到與信號光旳頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號。低失真光電探測器有什么當光在半導體中傳輸時,光波的能量隨著傳播會逐漸衰減。

在光電探測器中利用表面等離子體共振效應可以有效地增強器件的光吸收,擴展器件的光吸收譜,從而產(chǎn)生更多的電子空穴對,提高器件的響應電流,并且共振波長能夠被金屬納米結(jié)構(gòu)的介電環(huán)境,尺寸和形狀所改變,從而調(diào)節(jié)吸收波段。規(guī)律性分布的金屬納米結(jié)構(gòu),如孔陣列或者柵線等,能夠和光發(fā)生相互作用,從而提升器件的光吸收能力。除此之外,從圖中能夠看出在金屬納米粒子的表面存在著大量自由振蕩的電子,并且其具有一定的頻率,當這個頻率與入射光的頻率相等時,那么在金屬納米粒子表面的局部區(qū)域內(nèi)光子與電子發(fā)生共振,從而極大地增強了器件對光的吸收。后者的激發(fā)條件比較簡單,即金屬納米粒子的大小應小于入射光的波長,且改變其大小能夠調(diào)控共振波段,因此可調(diào)節(jié)性更好,應用更加靈活,被較廣地用于加強器件的性能。

光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導率發(fā)生改變。光電探測器在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域有較廣的用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等;在紅外波段主要用于導彈制導、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導體的另一應用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴散引起圖像模糊,連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料,如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法,整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。減小探測器的暗電流能提高光接收機的靈敏度。

在光照射下,半導體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會產(chǎn)生電子-空穴對的非平衡載流子,在內(nèi)建電場的作用下空穴移向P區(qū),電子移向N區(qū),形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場,于是在P區(qū)和N區(qū)間建立了光生電動勢。這種光照無偏置的PN結(jié)所產(chǎn)生的光生電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特的效應,相當于在PN結(jié)兩端施加正向電壓。與光電導效應相反,光伏效應是一種少數(shù)載流子過程,少數(shù)載流子壽命通常短于多數(shù)載流子,也因此光伏效應的光電探測器通常比用相同材料制成的光電導探測器響應更快。PIN優(yōu)點在于響應度高響應速度快,頻帶也較寬工作電壓低。低失真光電探測器有什么

光子照射在半導體材料上產(chǎn)生光生載流子。低失真光電探測器有什么

在光通信領(lǐng)域,更大的帶寬、更長的傳輸距離、更高的接收靈敏度,永遠都是科研者的追求目標。盡管波分復用(WDM)技術(shù)和摻鉺光纖放大器(EDFA)的應用已經(jīng)極大的提高了光通信系統(tǒng)的帶寬和傳輸距離,但是近十年來伴隨著視頻會議等通信技術(shù)的應用和互聯(lián)網(wǎng)的普及產(chǎn)生的信息快速式增長,對作為整個通信系統(tǒng)基礎的物理層提出了更高的傳輸性能要求。目前光通信系統(tǒng)采用強度調(diào)制/直接檢測(IM/DD)即發(fā)送端調(diào)制光載波強度,接收機對光載波進行包絡檢測。盡管這種結(jié)構(gòu)具有簡單、容易集成等優(yōu)點,但是由于只能采用ASK調(diào)制格式,其單路信道帶寬很有限。因此這種傳統(tǒng)光通信技術(shù)勢必會被更先進的技術(shù)所代替。然而在通信泡沫破滅的現(xiàn)在,新的光通信技術(shù)的應用不可避免的會帶來對新型通信設備的需求,面對居高不下的光器件價格,大規(guī)模通信設備更換所需要的高額成本,是運營商所不能接受的,因此對設備制造商而言,光纖通信新技術(shù)的研發(fā)也面臨著很大的風險。如何在現(xiàn)有的設備基礎上提高光通信系統(tǒng)的性能成為了切實的問題。低失真光電探測器有什么

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