परिचयबैलेंस फोटोडिटेक्टर(ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर)
बैलेंस फोटोडिटेक्टर को ऑप्टिकल कपलिंग विधि के आधार पर फाइबर ऑप्टिक कपलिंग प्रकार और स्थानिक ऑप्टिकल कपलिंग प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। आंतरिक रूप से, इसमें दो उच्च-मैचिंग वाले फोटोडायोड, एक कम शोर वाला, उच्च बैंडविड्थ वाला ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर सर्किट मॉड्यूल और एक अति-कम शोर वाला पावर मॉड्यूल शामिल होता है। इसमें उच्च कॉमन मोड रिजेक्शन अनुपात, अति-कम शोर और उच्च बैंडविड्थ की विशेषताएं हैं, और यह सुसंगत ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में यह विभिन्न देशों के उद्यमों और विश्वविद्यालयों के लिए अनुसंधान का एक प्रमुख केंद्र बन गया है।
बैलेंस फोटोडिटेक्टर का कार्य सिद्धांत (ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर)
बैलेंस फोटोडिटेक्टर प्रकाश ग्रहण इकाई के रूप में विपरीत बायस अवस्था में दो फोटोडायोड का उपयोग करता है। प्रकाश संकेत प्राप्त होने पर, दोनों फोटोडायोड द्वारा उत्पन्न फोटोकरंट को घटाया जाता है और एक ट्रांसइम्पीडेंस एम्पलीफायर से जोड़ा जाता है ताकि करंट सिग्नल को आउटपुट के लिए वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जा सके। स्व-कम करने वाली संरचना का उपयोग स्थानीय ऑसिलेटर प्रकाश और डार्क करंट द्वारा उत्पन्न कॉमन मोड सिग्नल को प्रभावी ढंग से दबा सकता है, डिफरेंशियल मोड सिग्नल को बढ़ा सकता है, और कुछ हद तक कमजोर प्रकाश संकेतों की पहचान क्षमता में सुधार कर सकता है।
लाभ: उच्च कॉमन मोड रिजेक्शन अनुपात, उच्च संवेदनशीलता और उच्च डिटेक्शन बैंडविड्थ विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा कर सकते हैं।
कमियां: कम संतृप्त प्रकाशीय शक्ति, केवल कमजोर प्रकाश का पता लगाने के लिए उपयुक्त, एकीकरण में सुधार की आवश्यकता है।
चित्र: बैलेंस डिटेक्टर के कार्य सिद्धांत का आरेख
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस फोटोडिटेक्टर के प्रदर्शन पैरामीटरसंतुलन डिटेक्टर)
1. जवाबदेही
फोटोडायोड की प्रकाश संकेतों को फोटोकरंट में परिवर्तित करने की दक्षता को रिस्पॉन्सिवनेस कहा जाता है, जो फोटोकरंट और प्रकाश शक्ति का अनुपात होता है। उच्च रिस्पॉन्सिवनेस वाले फोटोडायोड का चयन करने से बैलेंस फोटोडिटेक्टर की संवेदनशीलता में प्रभावी रूप से सुधार किया जा सकता है।
फोटोडायोड की प्रकाश संकेतों को फोटोकरंट में परिवर्तित करने की दक्षता को रिस्पॉन्सिवनेस कहा जाता है, जो फोटोकरंट और प्रकाश शक्ति का अनुपात होता है। उच्च रिस्पॉन्सिवनेस वाले फोटोडायोड का चयन करने से बैलेंस फोटोडिटेक्टर की संवेदनशीलता में प्रभावी रूप से सुधार किया जा सकता है।
2. बैंडविड्थ
बैंडविड्थ उस सिग्नल आवृत्ति को दर्शाती है जिस पर बैलेंस फोटोडिटेक्टर के आउटपुट सिग्नल का आयाम -3dB तक कम हो जाता है, और यह फोटोडायोड की परजीवी धारिता, ट्रांसइम्पीडेंस के आकार और ऑपरेशनल एम्पलीफायर के गेन बैंडविड्थ उत्पाद से संबंधित है।
3. सामान्य मोड अस्वीकृति अनुपात
कॉमन मोड रिजेक्शन रेशियो का उपयोग बैलेंस्ड डिटेक्टरों द्वारा कॉमन मोड सिग्नलों के दमन की डिग्री को मापने के लिए किया जाता है, और व्यावसायिक उत्पादों के लिए आमतौर पर न्यूनतम 25dB के कॉमन मोड रिजेक्शन 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 प्रकीर्णन शोर और विद्युत शोर हैं।
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक बैलेंस डिटेक्टर (बैलेंस फोटोडिटेक्टर) का अनुप्रयोग
हाल के वर्षों में, बैलेंस्ड फोटोडिटेक्टरों का उपयोग लेजर विंड रडार, लेजर कंपन मापन, फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग, कमजोर प्रकाश सुसंगत पहचान, स्पेक्ट्रल पहचान, गैस पहचान आदि क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जा रहा है। उच्च गति, उच्च बैंडविड्थ, कम शोर, उच्च कॉमन मोड रिजेक्शन अनुपात और उच्च संवेदनशीलता वाले बैलेंस्ड डिटेक्टरों पर किए गए शोध में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है और विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों को पूरा करने के लिए उच्च एकीकरण और कम बिजली खपत की दिशा में विकास हो रहा है।
पोस्ट करने का समय: 6 फरवरी 2025