Bandwidth ug responsivity sa photodetector

Bandwidth ug responsibilidad saphotodetector
Sa pagpiliDetektor sa litrato sa InGaAs, ang tanan gusto og parehas nga mga detalye: bandwidth nga labaw sa 10 GHz ug responsivity nga labaw sa 0.9 A/W. Human sa pagbasa sa manwal sa datos, akong nakita nga kini nga duha ka numero dili gyud makita sa parehas nga aparato. Ang taas nga bandwidth responsiveness kay 0.5 A/W lang o mas ubos pa, ug ang taas nga responsiveness bandwidth kay pipila lang ka gatos ka MHz. Dili kini teknikal nga isyu sa tiggama – ang bandwidth ug responsiveness kinaiyanhon nga nagkasumpaki sa pisika, ug dili nimo kini maangkon sa duha ka paagi.
Ang bandwidth ug responsivity usa ka kinaiyanhong pisikal nga kontradiksyon, nga naggikan sa kritikal nga parametro sa gibag-on sa absorption layer. Ang pagdugang sa gibag-on sa absorption layer makapauswag sa quantum efficiency (sa ingon makapausbaw sa responsivity), apan kini makapalugway sa oras sa pagbiyahe sa mga charge carrier (sa ingon makapakunhod sa bandwidth); vice versa. Busa, sa disenyo sa standard nga PIN photodetector, ang duha dili makab-ot sa dungan ug kinahanglan nga adunay kompromiso.
Plano sa Pagpalambo sa Industriya:
Ang artikulo nagpaila sa tulo ka high-end nga teknolohikal nga solusyon nga nagtumong sa pagbungkag niining kontradiksyon:
Waveguide type detector (WGPD): Mobulag sa direksyon sa pagkaylap sa kahayag gikan sa direksyon sa pag-anod sa mga charge carrier, ug makab-ot ang taas nga bandwidth (>40 GHz) ug taas nga responsivity (>0.9 A/W) sa samang higayon, apan ang proseso komplikado ug mahal.
Unidirectional Carrier Transport photodetector (UTC-PD): Gamit lamang ang high-speed electrons para sa drift, nga nagwagtang sa limitasyon sa transit time sa low-speed holes, makab-ot niini ang taas kaayo nga bandwidth (>100 GHz) ug kasagarang gigamit sa high-speed communication ug terahertz fields.
Resonant cavity enhanced photodetector (RCE): Gamit ang optical resonant cavity aron mapalambo ang pagsuhop sa kahayag sulod sa nipis nga absorption layer, mahimo niini nga mapaayo ang quantum efficiency samtang gimentinar ang taas nga bandwidth, apan ang operating bandwidth (spectral range) pig-ot kaayo.
Mga rekomendasyon sa pagpili sa proyekto:
Klaruha ang prayoridad sa mga kinahanglanon: Una, tinoa ang minimum nga kinahanglanon sa bandwidth para sa photodetector base sa bandwidth sa signal sa sistema (nga adunay margin nga 3 ka pilo), ug dayon pilia ang modelo nga adunay labing taas nga pagtubag ubos niini nga kondisyon.
Hatagi'g pagtagad ang mga indikasyon sa lebel sa sistema: Kung nag-evaluate sa photodetector, kinahanglan nga hatagan og pagtagad ang noise equivalent power (NEP) ug system sensitivity, dili lang ang responsivity, tungod kay ang taas nga responsivity mahimong ubanan sa taas nga noise.
HunahunaaDetektor sa litrato sa APDsa mga senaryo nga ubos ang gahum: Kung ang gahum sa insidente nga kahayag ubos kaayo (sama sa <-30 dBm), ang internal gain sa avalanche photodiode (APD photodetector) magamit aron mabawi ang kakulang sa pagtubag, apan kinahanglan nga hatagan ug pagtagad ang sobra nga kasaba niini.
Pagpili sa WGPD nga adunay taas nga mga kinahanglanon ug taas nga badyet: Kung ang sistema nanginahanglan og taas nga bandwidth (>20 GHz) ug taas nga responsivity (>0.8 A/W), ang standard nga mga PIN detector dili makatuman sa mga kinahanglanon, ug ang mga waveguide type detector (WGPD) kinahanglan nga direktang ikonsiderar.
Konklusyon:
Ang pagbayloay sa bandwidth responsivity sa standardDetektor sa litrato sa PINusa ka kinaiyanhong pisikal nga limitasyon. Aron tinuod nga malampasan kini, gikinahanglan ang inobasyon sa istruktura sa aparato aron pisikal nga mabulag ang agianan sa pagsuhop sa kahayag gikan sa agianan sa pagbiyahe sa carrier. Ang mga high-end nga solusyon adunay maayo kaayo nga performance apan taas ang gasto, busa sa praktis sa inhenyeriya, kinahanglan gihapon nga maghimo usa ka kompromiso tali sa piho nga mga senaryo sa aplikasyon, mga kinahanglanon sa performance, ug mga badyet.