ऑप्टिकल सिग्नल फोटोडिटेक्टरों के मूल विशिष्ट पैरामीटर

ऑप्टिकल सिग्नल के मूल विशेषता पैरामीटरफोटोडिटेक्टर:

फोटोडिटेक्टरों के विभिन्न रूपों की जांच करने से पहले, उनके परिचालन प्रदर्शन के विशिष्ट मापदंडों पर विचार करना आवश्यक है।ऑप्टिकल सिग्नल फोटोडिटेक्टरसंक्षेप में प्रस्तुत हैं। इन विशेषताओं में प्रतिक्रियाशीलता, वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया, शोर समतुल्य शक्ति (एनईपी), विशिष्ट संसूचनशीलता, और विशिष्ट संसूचनशीलता (डी*), क्वांटम दक्षता और प्रतिक्रिया समय शामिल हैं।

1. अनुक्रियाशीलता Rd का उपयोग प्रकाशीय विकिरण ऊर्जा के प्रति उपकरण की अनुक्रिया संवेदनशीलता को दर्शाने के लिए किया जाता है। इसे आउटपुट सिग्नल और आपतित सिग्नल के अनुपात द्वारा दर्शाया जाता है। यह विशेषता उपकरण की शोर विशेषता को नहीं दर्शाती, बल्कि केवल विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा को धारा या वोल्टेज में परिवर्तित करने की दक्षता को दर्शाती है। इसलिए, यह आपतित प्रकाश संकेत की तरंगदैर्घ्य के साथ भिन्न हो सकती है। इसके अतिरिक्त, शक्ति अनुक्रिया विशेषताएँ लागू बायस और परिवेश के तापमान पर भी निर्भर करती हैं।

2. वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया अभिलक्षण एक ऐसा प्राचल है जो प्रकाशीय संकेत संसूचक की शक्ति प्रतिक्रिया अभिलक्षण और आपतित प्रकाशीय संकेत के तरंगदैर्घ्य फलन के बीच संबंध को दर्शाता है। विभिन्न तरंगदैर्घ्यों पर प्रकाशीय संकेत प्रकाश संसूचकों की वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया अभिलक्षणों को आमतौर पर "वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया वक्र" द्वारा मात्रात्मक रूप से वर्णित किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वक्र में केवल उच्चतम वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया अभिलक्षणों को निरपेक्ष मान द्वारा अंशांकित किया जाता है, और विभिन्न तरंगदैर्घ्यों पर अन्य वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया अभिलक्षणों को वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया अभिलक्षणों के उच्चतम मान पर आधारित सामान्यीकृत सापेक्ष मानों द्वारा व्यक्त किया जाता है।

3. शोर समतुल्य शक्ति वह आपतित प्रकाश संकेत शक्ति है जो तब आवश्यक होती है जब ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टर द्वारा उत्पन्न आउटपुट सिग्नल वोल्टेज डिवाइस के अंतर्निहित शोर वोल्टेज स्तर के बराबर होता है। यह मुख्य कारक है जो ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टर द्वारा मापी जा सकने वाली न्यूनतम ऑप्टिकल सिग्नल तीव्रता, यानी डिटेक्शन संवेदनशीलता, निर्धारित करता है।

4. विशिष्ट संसूचन संवेदनशीलता एक विशिष्ट पैरामीटर है जो संसूचक के प्रकाश-संवेदी पदार्थ की अंतर्निहित विशेषताओं को दर्शाता है। यह न्यूनतम आपतित फोटॉन धारा घनत्व को दर्शाता है जिसे किसी प्रकाशीय संकेत संसूचक द्वारा मापा जा सकता है। इसका मान मापे गए प्रकाश संकेत के तरंगदैर्ध्य संसूचक की परिचालन स्थितियों (जैसे परिवेशी तापमान, लागू बायस, आदि) के अनुसार भिन्न हो सकता है। संसूचक बैंडविड्थ जितनी बड़ी होगी, प्रकाशीय संकेत संसूचक क्षेत्र उतना ही बड़ा होगा, शोर समतुल्य शक्ति NEP उतना ही कम होगा, और विशिष्ट संसूचन संवेदनशीलता उतनी ही अधिक होगी। संसूचक की उच्च विशिष्ट संसूचन संवेदनशीलता का अर्थ है कि यह बहुत कमज़ोर प्रकाशीय संकेतों का पता लगाने के लिए उपयुक्त है।

5. क्वांटम दक्षता Q, प्रकाशीय संकेत संसूचक का एक अन्य महत्वपूर्ण अभिलक्षणिक प्राचल है। इसे संसूचक में फोटोमोन द्वारा उत्पन्न परिमाणनीय "प्रतिक्रियाओं" की संख्या और प्रकाशसंवेदी पदार्थ की सतह पर आपतित फोटॉनों की संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, फोटॉन उत्सर्जन पर संचालित प्रकाश संकेत संसूचकों के लिए, क्वांटम दक्षता, प्रकाशसंवेदी पदार्थ की सतह से उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या और सतह पर प्रक्षेपित मापे गए संकेत के फोटॉनों की संख्या का अनुपात है। प्रकाशसंवेदी पदार्थ के रूप में pn जंक्शन अर्धचालक पदार्थ का उपयोग करने वाले एक प्रकाशीय संकेत संसूचक में, संसूचक की क्वांटम दक्षता की गणना मापे गए प्रकाश संकेत द्वारा उत्पन्न इलेक्ट्रॉन छिद्र युग्मों की संख्या को आपतित संकेत फोटॉनों की संख्या से विभाजित करके की जाती है। एक प्रकाशीय संकेत संसूचक की क्वांटम दक्षता का एक अन्य सामान्य निरूपण संसूचक की अनुक्रियाशीलता Rd के माध्यम से होता है।

6. प्रतिक्रिया समय, मापे गए प्रकाश संकेत की तीव्रता में परिवर्तन के प्रति प्रकाशिक संकेत संसूचक की प्रतिक्रिया गति को दर्शाने वाला एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। जब मापे गए प्रकाश संकेत को प्रकाश स्पंद के रूप में परिवर्तित किया जाता है, तो संसूचक पर इसकी क्रिया द्वारा उत्पन्न स्पंद विद्युत संकेत की तीव्रता को एक निश्चित प्रतिक्रिया समय के बाद संगत "शिखर" तक "बढ़ना" पड़ता है, और फिर "शिखर" से प्रकाश स्पंद की क्रिया के अनुरूप प्रारंभिक "शून्य मान" पर वापस गिरना पड़ता है। मापे गए प्रकाश संकेत की तीव्रता में परिवर्तन के प्रति संसूचक की प्रतिक्रिया का वर्णन करने के लिए, वह समय जब आपतित प्रकाश स्पंद द्वारा उत्पन्न विद्युत संकेत की तीव्रता अपने उच्चतम मान 10% से 90% तक बढ़ जाती है, उसे "उदय समय" कहा जाता है, और वह समय जब विद्युत संकेत स्पंद तरंगरूप अपने उच्चतम मान 90% से 10% तक गिर जाता है, उसे "पतन समय" या "क्षय समय" कहा जाता है।

7. प्रतिक्रिया रैखिकता एक अन्य महत्वपूर्ण अभिलक्षणिक प्राचल है जो प्रकाशीय संकेत संसूचक की प्रतिक्रिया और आपतित मापित प्रकाश संकेत की तीव्रता के बीच कार्यात्मक संबंध को दर्शाता है। इसके लिए आउटपुट की आवश्यकता होती है।ऑप्टिकल सिग्नल डिटेक्टरमापे गए प्रकाशीय संकेत की तीव्रता की एक निश्चित सीमा के भीतर आनुपातिक होना। आमतौर पर यह परिभाषित किया जाता है कि इनपुट प्रकाशीय संकेत तीव्रता की निर्दिष्ट सीमा के भीतर इनपुट-आउटपुट रैखिकता से प्रतिशत विचलन, प्रकाशीय संकेत संसूचक की प्रतिक्रिया रैखिकता है।