Βασικές χαρακτηριστικές παράμετροι του οπτικού σήματοςφωτοανόδυροι:
Πριν από την εξέταση διαφόρων μορφών φωτοανιχνευτών, οι χαρακτηριστικές παράμετροι της λειτουργικής απόδοσης τουφωτοανιχνευτές οπτικού σήματοςσυνοψίζονται. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν την ανταπόκριση, τη φασματική απόκριση, την ισοδύναμη ισχύ του θορύβου (NEP), την ειδική ντετέκτιβ και την ειδική ανιχνευσιμότητα. D*), κβαντική απόδοση και χρόνος απόκρισης.
1. Η RD Response Rd χρησιμοποιείται για τον χαρακτηρισμό της ευαισθησίας απόκρισης της συσκευής στην οπτική ακτινοβολία. Αντιπροσωπεύεται από την αναλογία του σήματος εξόδου προς το σήμα περιστατικού. Αυτό το χαρακτηριστικό δεν αντικατοπτρίζει τα χαρακτηριστικά θορύβου της συσκευής, αλλά μόνο την αποτελεσματικότητα της μετατροπής της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας ακτινοβολίας σε ρεύμα ή τάση. Ως εκ τούτου, μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το μήκος κύματος του σήματος του προσπίπτοντος φωτός. Επιπλέον, τα χαρακτηριστικά απόκρισης ισχύος είναι επίσης συνάρτηση της εφαρμοσμένης προκατάληψης και της θερμοκρασίας περιβάλλοντος.
2. Το χαρακτηριστικό φασματικής απόκρισης είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει τη σχέση μεταξύ του χαρακτηριστικού απόκρισης ισχύος του ανιχνευτή οπτικού σήματος και της συνάρτησης μήκους κύματος του οπτικού σήματος. Τα χαρακτηριστικά φασματικής απόκρισης των φωτοανιχνευτών οπτικών σήματος σε διαφορετικά μήκη κύματος περιγράφονται συνήθως ποσοτικά με "καμπύλη φασματικής απόκρισης". Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μόνο τα υψηλότερα χαρακτηριστικά φασματικής απόκρισης στην καμπύλη βαθμονομούνται με απόλυτη τιμή και τα άλλα χαρακτηριστικά φασματικής απόκρισης σε διαφορετικά μήκη κύματος εκφράζονται με κανονικοποιημένες σχετικές τιμές που βασίζονται στην υψηλότερη τιμή των χαρακτηριστικών φασματικής απόκρισης.
3. Η ισοδύναμη ισχύς του θορύβου είναι η ισχύς του προσπίπτοντος φωτός που απαιτείται όταν η τάση σήματος εξόδου που παράγεται από τον ανιχνευτή οπτικού σήματος είναι ίσος με το έμφυτο επίπεδο τάσης θορύβου της ίδιας της συσκευής. Είναι ο κύριος παράγοντας που καθορίζει την ελάχιστη ένταση οπτικού σήματος που μπορεί να μετρηθεί από τον ανιχνευτή οπτικού σήματος, δηλαδή την ευαισθησία ανίχνευσης.
4. Ειδική ευαισθησία ανίχνευσης είναι μια χαρακτηριστική παράμετρος που χαρακτηρίζει τα εγγενή χαρακτηριστικά του φωτοευαισθητικού υλικού του ανιχνευτή. Αντιπροσωπεύει τη χαμηλότερη πυκνότητα ρεύματος φωτονίων που μπορεί να μετρηθεί με έναν οπτικό ανιχνευτή σήματος. Η τιμή του μπορεί να ποικίλει ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας του ανιχνευτή μήκους κύματος του μετρούμενου σήματος φωτός (όπως η θερμοκρασία περιβάλλοντος, η εφαρμοζόμενη προκατάληψη κ.λπ.). Όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του ανιχνευτή, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιοχή του οπτικού ανιχνευτή σήματος, τόσο μικρότερη είναι η ισοδύναμη ισχύς του θορύβου και όσο υψηλότερη είναι η ειδική ευαισθησία ανίχνευσης. Η υψηλότερη ειδική ευαισθησία ανίχνευσης του ανιχνευτή σημαίνει ότι είναι κατάλληλη για την ανίχνευση πολύ ασθενέστερων οπτικών σημάτων.
5. Κβαντική απόδοση Q είναι μια άλλη σημαντική χαρακτηριστική παράμετρος του οπτικού ανιχνευτή σήματος. Ορίζεται ως ο λόγος του αριθμού των ποσοτικοποιήσιμων "αποκρίσεων" που παράγεται από το φωτοτόμενο στον ανιχνευτή στον αριθμό των φωτονίων που συμβεί στην επιφάνεια του φωτοευαίσθητου υλικού. Για παράδειγμα, για τους ανιχνευτές σήματος φωτός που λειτουργούν στην εκπομπή φωτονίων, η κβαντική απόδοση είναι ο λόγος του αριθμού των φωτοηλεκτρονίων που εκπέμπονται από την επιφάνεια του φωτοευαίσθητου υλικού στον αριθμό των φωτονίων του μετρούμενου σήματος που προβάλλεται στην επιφάνεια. Σε έναν οπτικό ανιχνευτή σήματος χρησιμοποιώντας υλικό ημιαγωγού PN όπως το φωτοευαίσθητο υλικό, η κβαντική απόδοση του ανιχνευτή υπολογίζεται διαιρώντας τον αριθμό των ζεύγους οπών ηλεκτρονίων που παράγονται από το μετρούμενο σήμα φωτός με τον αριθμό των φωτονίων σήματος προσπίπτων. Μια άλλη κοινή αναπαράσταση της κβαντικής απόδοσης ενός οπτικού ανιχνευτή σήματος είναι μέσω του Rd Response Rd του ανιχνευτή.
6. Ο χρόνος απόκρισης είναι μια σημαντική παράμετρος για τον χαρακτηρισμό της ταχύτητας απόκρισης του ανιχνευτή οπτικού σήματος στην αλλαγή έντασης του μετρούμενου σήματος φωτός. Όταν το μετρούμενο σήμα φωτός διαμορφώνεται στη μορφή ενός φωτός παλμού, η ένταση του ηλεκτρικού σήματος παλμού που παράγεται από τη δράση του στον ανιχνευτή πρέπει να «ανεβαίνει» στην αντίστοιχη «κορυφή» μετά από έναν ορισμένο χρόνο απόκρισης και από την κορυφή και στη συνέχεια να πέσει πίσω στην αρχική «μηδενική τιμή» που αντιστοιχεί στη δράση του φωτός. Προκειμένου να περιγραφεί η ανταπόκριση του ανιχνευτή στην αλλαγή έντασης του μετρούμενου σήματος φωτός, ο χρόνος που η ένταση του ηλεκτρικού σήματος που παράγεται από τον παλμό του προσπίπτοντος φωτός αυξάνεται από την υψηλότερη τιμή του χρόνου 10% έως 90% ονομάζεται "χρόνος άνοδας" και ο χρόνος που ο ηλεκτρικός παλμός του σήματος πέφτει από την υψηλότερη τιμή του 90% έως 10% ονομάζεται "πτώση του χρόνου" ή "Χρόνος".
7. Η γραμμικότητα απόκρισης είναι μια άλλη σημαντική χαρακτηριστική παράμετρος που χαρακτηρίζει τη λειτουργική σχέση μεταξύ της απόκρισης του ανιχνευτή οπτικού σήματος και της έντασης του προσπίπτοντος σήματος φωτός. Απαιτεί την έξοδο τουοπτικός ανιχνευτής σήματοςνα είναι αναλογικό εντός ενός ορισμένου εύρους της έντασης του μετρούμενου οπτικού σήματος. Συνήθως ορίζεται ότι η ποσοστιαία απόκλιση από την γραμμικότητα εισόδου-εξόδου εντός της καθορισμένης περιοχής της έντασης οπτικού σήματος εισόδου είναι η γραμμικότητα απόκρισης του ανιχνευτή οπτικού σήματος.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ. 12-2024