Εισαγωγή στοΦωτοανιχνευτής ισορροπίας(Οπτοηλεκτρονικός ανιχνευτής ισορροπίας)
Ο φωτοανιχνευτής ισορροπίας μπορεί να χωριστεί σε τύπο σύζευξης οπτικών ινών και τύπο χωρικής οπτικής σύζευξης ανάλογα με τη μέθοδο οπτικής σύζευξης. Εσωτερικά, αποτελείται από δύο φωτοδιόδους υψηλής αντιστοίχισης, μια μονάδα κυκλώματος ενισχυτή διέλευσης χαμηλού θορύβου και υψηλού εύρους ζώνης και μια μονάδα ισχύος εξαιρετικά χαμηλού θορύβου. Έχει τα χαρακτηριστικά υψηλού λόγου απόρριψης κοινής λειτουργίας, εξαιρετικά χαμηλού θορύβου και υψηλού εύρους ζώνης και χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της συνεκτικής οπτικής επικοινωνίας. Έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot για επιχειρήσεις και πανεπιστήμια σε διάφορες χώρες τα τελευταία χρόνια.
Αρχή λειτουργίας του φωτοανιχνευτή ισορροπίας (Οπτοηλεκτρονικός ανιχνευτής ισορροπίας)
Ο Φωτοανιχνευτής Ισορροπίας χρησιμοποιεί δύο φωτοδιόδους σε κατάσταση αντίστροφης πόλωσης ως μονάδα λήψης φωτός. Κατά τη λήψη ενός φωτεινού σήματος, το φωτορεύμα που παράγεται από δύο φωτοδιόδους αφαιρείται και συνδέεται με έναν ενισχυτή διαμπερούς σύνθετης αντίστασης για να μετατρέψει το σήμα ρεύματος σε σήμα τάσης για έξοδο. Η χρήση αυτομειούμενης δομής μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά το σήμα κοινής λειτουργίας που εισάγεται από το τοπικό φωτεινό και σκοτεινό ρεύμα ταλαντωτή, να αυξήσει το σήμα διαφορικής λειτουργίας και σε κάποιο βαθμό να βελτιώσει την ικανότητα ανίχνευσης ασθενών φωτεινών σημάτων.
Πλεονεκτήματα: Ο υψηλός λόγος απόρριψης κοινής λειτουργίας, η υψηλή ευαισθησία και το υψηλό εύρος ζώνης ανίχνευσης μπορούν να καλύψουν διάφορα σενάρια εφαρμογών.
Μειονεκτήματα: Χαμηλή κορεσμένη οπτική ισχύς, κατάλληλο μόνο για ανίχνευση ασθενούς φωτός, η ενσωμάτωση χρειάζεται βελτίωση.
ΣΧΗΜΑ: Διάγραμμα αρχής λειτουργίας του ανιχνευτή ισορροπίας
Παράμετροι απόδοσης του φωτοανιχνευτή ισορροπίας (οπτοηλεκτρονικούΑνιχνευτής ισορροπίας)
1. Ανταπόκριση
Η απόκριση αναφέρεται στην αποτελεσματικότητα μιας φωτοδιόδου στη μετατροπή των φωτεινών σημάτων σε φωτορεύμα, η οποία είναι ο λόγος του φωτορεύματος προς την ισχύ του φωτός. Η επιλογή μιας φωτοδιόδου με υψηλότερη απόκριση μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ευαισθησία του φωτοανιχνευτή ισορροπίας.
Η απόκριση αναφέρεται στην αποτελεσματικότητα μιας φωτοδιόδου στη μετατροπή των φωτεινών σημάτων σε φωτορεύμα, η οποία είναι ο λόγος του φωτορεύματος προς την ισχύ του φωτός. Η επιλογή μιας φωτοδιόδου με υψηλότερη απόκριση μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ευαισθησία του φωτοανιχνευτή ισορροπίας.
2. Εύρος ζώνης
Το εύρος ζώνης αντιπροσωπεύει τη συχνότητα σήματος στην οποία το πλάτος του σήματος εξόδου του φωτοανιχνευτή ισορροπίας μειώνεται κατά -3dB και σχετίζεται με την παρασιτική χωρητικότητα της φωτοδιόδου, το μέγεθος της διαμπερούς αντίστασης και το γινόμενο εύρους ζώνης κέρδους του λειτουργικού ενισχυτή.
3. Αναλογία απόρριψης κοινής λειτουργίας
Ο λόγος απόρριψης κοινής λειτουργίας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του βαθμού καταστολής των σημάτων κοινής λειτουργίας από ισορροπημένους ανιχνευτές και τα εμπορικά προϊόντα απαιτούν γενικά ελάχιστη απόρριψη κοινής λειτουργίας 25dB.
4.ΝΕΠ
Ισοδύναμη Ισχύς Θορύβου: Η ισχύς σήματος εισόδου που απαιτείται με λόγο σήματος προς θόρυβο 1, ο οποίος είναι μια σημαντική παράμετρος για τη μέτρηση της απόδοσης θορύβου ενός συστήματος. Τα κύρια συστατικά του ισορροπημένου θορύβου ανιχνευτή είναι ο θόρυβος οπτικής σκέδασης και ο ηλεκτρικός θόρυβος.
Εφαρμογή φωτοανιχνευτή ισορροπίας (οπτοηλεκτρονικός ανιχνευτής ισορροπίας)
Τα τελευταία χρόνια, οι φωτοανιχνευτές ισορροπίας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε τομείς όπως το ραντάρ ανέμου λέιζερ, η μέτρηση κραδασμών λέιζερ, η ανίχνευση οπτικών ινών, η συνεκτική ανίχνευση ασθενούς φωτός, η φασματική ανίχνευση, η ανίχνευση αερίου κ.λπ. Η έρευνα σχετικά με την υψηλή ταχύτητα, το υψηλό εύρος ζώνης, τον χαμηλό θόρυβο, τον υψηλό λόγο απόρριψης κοινής λειτουργίας και την υψηλή ευαισθησία των ισορροπημένων ανιχνευτών έχει σημειώσει σημαντικές εξελίξεις και εξελίσσεται προς την υψηλή ολοκλήρωση και τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας για την κάλυψη διαφορετικών σεναρίων εφαρμογών.
Ώρα δημοσίευσης: 06 Φεβρουαρίου 2025