深圳相干接收機(jī)光電探測器服務(wù)電話

來源: 發(fā)布時間:2023-06-23

光電流指在入射光照射下光電探測器所產(chǎn)生的光生電流,暗電流可以定義為沒有光入射的情況下探測器存在的漏電流。其大小影響著光接收機(jī)的靈敏度大小,是探測器的主要指標(biāo)之一。暗電流主要包括以下幾種:①耗盡區(qū)中邊界的少子擴(kuò)散電流;②載流子的產(chǎn)生-復(fù)合電流,通過在加工中消除硅材料的晶格缺陷,可以有效減小載流子的產(chǎn)生-復(fù)合電流,通常對于高純度的單晶硅產(chǎn)生-復(fù)合電流可以降低到2*1011A/nm2以下;③表面泄漏電流,在制造工藝結(jié)束時,對芯片表面進(jìn)行鈍化處理,可以將表面漏電流降低到1011A/nm2量級。當(dāng)然,暗電流也受探測器工作溫度和偏置電壓的影響。探測器的暗電流與噪聲是分不開的,通常光電探測器的噪聲主要分為暗電流噪聲、散粒噪聲和熱噪聲:a暗電流噪聲:對于一個光電探測器來講,可接收的光功率是由探測器的暗電流大小決定的,所以減小探測器的暗電流能提高光接收機(jī)的靈敏度;b散粒噪聲:當(dāng)探測器接收入射光時,散粒噪聲就產(chǎn)生于光子的產(chǎn)生-復(fù)合過程中。由于光生載流子的數(shù)量變化規(guī)律服從泊松統(tǒng)計分部,所以光生載流子的產(chǎn)生過程存在散粒噪聲;c熱噪聲:由于導(dǎo)體中電子的隨機(jī)運動會產(chǎn)生導(dǎo)體兩端電壓的波動,因此就會產(chǎn)生熱噪聲。利用外光電效應(yīng)制成的光子型探測器是真空電子器件,如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。深圳相干接收機(jī)光電探測器服務(wù)電話

相干光通信的理論和實驗始于80年代。由于相干光通信系統(tǒng)被公認(rèn)為具有靈敏度高的優(yōu)勢,各國在相干光傳輸技術(shù)上做了大量研究工作。經(jīng)過十年的研究,相干光通信進(jìn)入實用階段。英美日等國相繼進(jìn)行了一系列相干光通信實驗。AT&T及Bell公司于1989和1990年在賓州的羅靈—克里克地面站與森伯里樞紐站間先后進(jìn)行了1.3μm和1.55μm波長的1.7Gbit/sFSK現(xiàn)場無中繼相干傳輸實驗,相距35公里,接收靈敏度達(dá)到-41.5dBm。NTT公司于1990年在瀨戶內(nèi)陸海的大分—尹予和吳站之間進(jìn)行了2.5Gbit/sCPFSK相干傳輸實驗,總長431公里。直到19世紀(jì)80年代末,EDFA和WDM技術(shù)的發(fā)展,使得相干光通信技術(shù)的發(fā)展緩慢下來。在這段時期,靈敏度和每個通道的信息容量已經(jīng)不再備受關(guān)注。然而,直接檢測的WDM系統(tǒng)經(jīng)過二十年的發(fā)展和廣泛應(yīng)用后,新的征兆開始出現(xiàn),標(biāo)志著相干光傳輸技術(shù)的應(yīng)用將再次受到重視。在數(shù)字通信方面,擴(kuò)大C波段放大器的容量,克服光纖色散效應(yīng)的惡化,以及增加自由空間傳輸?shù)娜萘亢头秶殉蔀橹匾目紤]因素。在模擬通信方面,靈敏度和動態(tài)范圍成為系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù),而他們都能通過相關(guān)光通信技術(shù)得到很大改善。石巖高靈敏度光電探測器24小時服務(wù)PIN優(yōu)點在于響應(yīng)度高響應(yīng)速度快,頻帶也較寬工作電壓低。

光電探測器的基本工作機(jī)理包括三個過程:(1)光生載流子在光照下產(chǎn)生;(2)載流子擴(kuò)散或漂移形成電流;(3)光電流在放大電路中放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號。當(dāng)探測器表面有光照射時,如果材料禁帶寬度小于入射光光子的能量即Eg<hv,則價帶電子可以躍遷到導(dǎo)帶形成光電流。當(dāng)光在半導(dǎo)體中傳輸時,光波的能量隨著傳播會逐漸衰減,其原因是光子在半導(dǎo)體中產(chǎn)生了吸收。半導(dǎo)體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收,本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。通過測試半導(dǎo)體的本征吸收光譜除了可以得到半導(dǎo)體的禁帶寬度等信息外,還可以用來分辨直接帶隙半導(dǎo)體和間接帶隙半導(dǎo)體。本征吸收導(dǎo)致材料的吸收系數(shù)通常比較高,由于半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)所以半導(dǎo)體具有連續(xù)的吸收譜。從吸收譜可以看出,當(dāng)本征吸收開始時,半導(dǎo)體的吸收譜有一明顯的吸收邊。但是對于硅材料,由于其是間接帶隙材料,與三五族材料相比躍遷幾率較低,因而只有非常小的吸收系數(shù),同時導(dǎo)致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。

偏振復(fù)用就是將激光器發(fā)出的光通過偏振分束器分裂成兩束,這兩束光可以分別進(jìn)行調(diào)制,由于偏振方向垂直,不會發(fā)生干涉。由于光在光纖中傳輸時,偏振方向可能發(fā)生改變,導(dǎo)致偏振方向不再嚴(yán)格垂直,產(chǎn)生偏振損耗。在激光器到光調(diào)制器之間的光路上,必須使用保偏光纖,保證光的偏振度,避免對非偏振的部分進(jìn)行調(diào)制。在光纖中遠(yuǎn)距離傳輸時,必然會產(chǎn)生一定的偏振損耗。相干光通信的技術(shù)難點與傳統(tǒng)光通信中,通信質(zhì)量主要只與信號質(zhì)量相關(guān)不同,在相干光通信中,算法占據(jù)了舉足輕重的地位。由于接收機(jī)接受到的信號是在光纖中反復(fù)旋轉(zhuǎn)、劣化的信號,相干探測取得的數(shù)據(jù)只是原始數(shù)據(jù),需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理、判定和優(yōu)化,這就對算法提出了很高的要求。在高速信號的背景下,這在過去一直是一個瓶頸。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展和DSP廠商在算法上所做出的努力,這個難點如今得到了很好的解決。APD雪崩光電二極管具有較高的接收機(jī)靈敏度。

器件靈敏度用一定偏壓下每流明輻照所產(chǎn)生的光電流的大小來表示。例如一種CdS光敏電阻,當(dāng)偏壓為70伏時,暗電流為10-6~10-8安,光照靈敏度為3~10安/流明。CdSe光敏電阻的靈敏度一般比CdS高。光敏電阻另一個重要參數(shù)是時間常數(shù)τ,它表示器件對光照反應(yīng)速度的大小。光照突然去除以后,光電流下降到最大值的1/e(約為37%)所需的時間為時間常數(shù)τ。也有按光電流下降到最大值的10%計算τ的;各種光敏電阻的時間常數(shù)差別很大。CdS的時間常數(shù)比較大(毫秒量級)。紅外波段的光電導(dǎo)探測器PbS、Hg1-xCdxTe的常用響應(yīng)波段在1~3微米、3~5微米、8~14微米三個大氣透過窗口。由于它們的禁帶寬度很窄,因此在室溫下,熱激發(fā)足以使導(dǎo)帶中有大量的自由載流子,這就快速降低了對輻射的靈敏度。PIN缺點在于I層電阻很大管子的輸出電流小,一般多為零點幾微安至數(shù)微安。廣東雙通道平衡光電探測器均價

光電探測器的電路模型中包含的電阻為其熱噪聲的主要來源。深圳相干接收機(jī)光電探測器服務(wù)電話

光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必須照到器件的有效位置,如光照位置發(fā)生變化,則光電靈敏度將發(fā)生變化。如光敏電阻是一個可變電阻,有光照的部分電阻就降低,必須使光線照在兩電極間的全部電阻體上,以便有效地利用全部感光面。光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個極小的面積,故一般把透鏡作為光的入射窗,要把透鏡的焦點與感光的靈敏點對準(zhǔn)。一定要使入射通量的變化中心處于檢測器件光電特性的線性范圍內(nèi),以確保獲得良好的線性輸出。對微弱的光信號,器件必須有合適的靈敏度,以確保一定的信噪比和輸出足夠強(qiáng)的電信號。深圳相干接收機(jī)光電探測器服務(wù)電話

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