फोटोडिटेक्टर श्रृंखला: बैलेंस फोटोडिटेक्टर का परिचय

परिचयबैलेंस फोटोडिटेक्टर(ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर)
बैलेंस फोटोडिटेक्टर को ऑप्टिकल कपलिंग विधि के अनुसार फाइबर ऑप्टिक कपलिंग प्रकार और स्थानिक ऑप्टिकल कपलिंग प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। आंतरिक रूप से, इसमें दो अत्यधिक मिलान किए गए फोटोडायोड, एक कम शोर, उच्च बैंडविड्थ ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर सर्किट मॉड्यूल और एक अल्ट्रा-लो शोर पावर मॉड्यूल शामिल हैं। इसमें उच्च सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात, अल्ट्रा-लो शोर और उच्च बैंडविड्थ की विशेषताएं हैं, और सुसंगत ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह हाल के वर्षों में विभिन्न देशों में उद्यमों और विश्वविद्यालयों के लिए एक शोध हॉटस्पॉट बन गया है।
बैलेंस फोटोडिटेक्टर का कार्य सिद्धांत (ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर)
बैलेंस फोटोडिटेक्टर रिवर्स बायस अवस्था में दो फोटोडायोड का उपयोग प्रकाश प्राप्त करने वाली इकाई के रूप में करता है। प्रकाश संकेत प्राप्त करते समय, दो फोटोडायोड द्वारा उत्पन्न फोटोकरंट को घटाया जाता है और वर्तमान संकेत को आउटपुट के लिए वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित करने के लिए एक ट्रांसइम्पेडेंस एम्पलीफायर से जोड़ा जाता है। स्व-घटाने वाली संरचना का उपयोग स्थानीय ऑसिलेटर प्रकाश और अंधेरे वर्तमान द्वारा पेश किए गए सामान्य मोड सिग्नल को प्रभावी ढंग से दबा सकता है, अंतर मोड सिग्नल को बढ़ा सकता है, और कुछ हद तक कमजोर प्रकाश संकेतों की पहचान क्षमता में सुधार कर सकता है।
लाभ: उच्च सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात, उच्च संवेदनशीलता और उच्च पहचान बैंडविड्थ विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा कर सकते हैं।
नुकसान: कम संतृप्त ऑप्टिकल शक्ति, केवल कमजोर प्रकाश का पता लगाने के लिए उपयुक्त, एकीकरण में सुधार की आवश्यकता है।

चित्र: संतुलन डिटेक्टर का कार्य सिद्धांत आरेख
बैलेंस फोटोडिटेक्टर (ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक) के प्रदर्शन पैरामीटरबैलेंस डिटेक्टर)
1. प्रतिक्रियाशीलता
प्रतिक्रियाशीलता प्रकाश संकेतों को फोटोकरंट में परिवर्तित करने में फोटोडायोड की दक्षता को संदर्भित करती है, जो कि प्रकाश शक्ति के लिए फोटोकरंट का अनुपात है। उच्च प्रतिक्रियाशीलता वाले फोटोडायोड का चयन करने से बैलेंस फोटोडिटेक्टर की संवेदनशीलता में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है।
प्रतिक्रियाशीलता प्रकाश संकेतों को फोटोकरंट में परिवर्तित करने में फोटोडायोड की दक्षता को संदर्भित करती है, जो कि प्रकाश शक्ति के लिए फोटोकरंट का अनुपात है। उच्च प्रतिक्रियाशीलता वाले फोटोडायोड का चयन करने से बैलेंस फोटोडिटेक्टर की संवेदनशीलता में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है।
2. बैंडविड्थ
बैंडविड्थ उस सिग्नल आवृत्ति को दर्शाता है जिस पर बैलेंस फोटोडिटेक्टर का आउटपुट सिग्नल आयाम -3dB से घटता है, और यह फोटोडायोड की परजीवी धारिता, ट्रांसइम्पेडेंस के आकार और ऑपरेशनल एम्प्लीफायर के लाभ बैंडविड्थ गुणनफल से संबंधित होता है।
3. सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात
सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात का उपयोग संतुलित डिटेक्टरों द्वारा सामान्य मोड संकेतों के दमन की डिग्री को मापने के लिए किया जाता है, और वाणिज्यिक उत्पादों को आम तौर पर 25dB की न्यूनतम सामान्य मोड अस्वीकृति की आवश्यकता होती है।
4.एनईपी
शोर समतुल्य शक्ति: 1 के सिग्नल-टू-शोर अनुपात पर आवश्यक इनपुट सिग्नल शक्ति, जो किसी सिस्टम के शोर प्रदर्शन को मापने के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। संतुलित डिटेक्टर शोर के मुख्य घटक ऑप्टिकल स्कैटरिंग शोर और इलेक्ट्रिकल शोर हैं।

बैलेंस फोटोडिटेक्टर (ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर) का अनुप्रयोग
हाल के वर्षों में, बैलेंस फोटोडिटेक्टर का व्यापक रूप से लेजर पवन रडार, लेजर कंपन माप, फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग, कमजोर प्रकाश सुसंगत पहचान, वर्णक्रमीय पहचान, गैस पहचान आदि जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। संतुलित डिटेक्टरों की उच्च गति, उच्च बैंडविड्थ, कम शोर, उच्च सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात और उच्च संवेदनशीलता पर शोध ने सफलता हासिल की है और विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा करने के लिए उच्च एकीकरण और कम बिजली खपत की दिशा में विकसित हो रहा है।