Учебное пособие: Характеристики компонентов волоконно-оптических систем передачи
2.
Коротковолновая
(длинноволновая) граница спектральной чувствительности- наименьшая (наибольшая) длина
волны монохроматического излучения, при которой монохроматическая
чувствительность ФПМ равна 0,1 ее максимального значения.
3.
Область
спектральной чувствительности- диапазон длин волн спектральной
характеристики, в котором чувствительность ФПМ составляет не менеесвоего
максимального значения.
4.2.5 Геометрические параметры ФПМ
1. Эффективная фоточувствительная площадь ФПМ (АЭф) _
площадь фоточувствительного элемента эквивалентного по сигналу ФПМ,
чувствительность которого равномерно распределена по фоточувствительному
элементу и равна номинальному значению локальной чувствительности данного ФПМ.
Определяется соотношением
где- номинальное значение локальной
чувствительности в точке
(обычно центр чувствительного
элемента в ФПМ); А - полная площадь чувствительного элемента ФПМ: -
чувствительность к потоку излучения точки на фоточувствительном элементе ФПМ с
координатами
2.
Плоский
угол зрения-
угол в нормальной к фоточувствительному элементу плоскости между направлениями
падения параллельного пучка излучения, при которых фотосигнал уменьшается до
заданного уровня.
3.
Эффективное
поле зрения-
телесный угол, определяемый соотношением
где- напряжение фотосигнала;- азимутальный
угол;-
угол между направлением падающего излучения и нормалью к фоточувствительному
элементу.
4.2.6 Параметры инерционности ФПМ
1. Время нарастания (спада)илисоответственно – ми нимальный
интервал времени между точками нормированной переходной (обратной переходной)
характеристики со значениями 0,1 и 0,9 соответственно.
2. Время установления переходной характеристики ФПМ по уровню
-
минимальное время от начала импульса излучения, по истечении
которого максимальное отклонение нормированной переходной
характеристикиот установившегосязначения не превышает
3.
Предельная
частота ФПМ-
частота синусоидально модулированного потока излучения, при которой
чувствительность ФПМ падает до значения 0,707 от чувствительности при
немодулированном напряжении.
4.
Емкость
ФПМ С - собственная емкость ФПМ.
4.2.7 Спектральные
характеристики ФПМ
1.
Спектральная
характеристика чувствительности- зависимость монохроматической
чувствительности ФПМ от длины волны регистрируемого потока излучения.
2.
Абсолютная
спектральная характеристика чувствительности-зависимость монохроматической
чувствительности, измеренной в абсолютных единицах от длины волны
регистрируемого потока излучения.
3. Относительная спектральная характеристика чувствительности зависимость
монохроматической чувствительности, отнесенной к значению максимальной
монохроматической чувствительности, от длины волны регистрируемого потока
излучения.
2.2.8. Основные характеристики зависимости параметров ФПМ
1.
Энергетическая
характеристика фототока ФПМ- зависимость фототока от потока
или плотности потока излучения, падающего на ФПМ.
2.
Энергетическая
характеристика напряжения(токаI фотосигнала -
зависимость напряжения (тока) фотосигнала от потока или плотности потока
излучения падающего на ФПМ.
3.
Частотная
характеристика чувствительности ФПМ- зависимость чувствительности ФПМ
от частоты модуляции потока излучения.
4. Переходная (обратная переходная) нормированная характеристика
-
отношение фототока, описывающего реакцию ФПМ в зависимости от
времени, к установившемуся значению фототока при воздействии
импульса излучения в форме единичной ступени (при резком прекращении воздействия
излучения).
Устройство
р-i-п-фотодиода
В предыдущем
разделе мы рассмотрели взаимодействие света с ри-переходом. На основе-переходов
функционирует основная масса современных ФПМ. К числу наиболее простых и
распространенных ФПМ относятсяфотодиоды (ФД). Такие ФД
представляют собой трехслойную структуру, в которой между слоямитипов находится
слаболегированный тонкийслой, или, как говорят, слой с
собственной проводимостью. Такая структура позволяет сформировать тонкий
высоколегированный ■слой, практически
полностью пропускающий падающее излучение, на поверхностислоя с собственной
проводимостьютипа. Как известно,
распространение обедненного слоя внутрь материала пропорционально удельному
сопротивлению материала; особенно широк этот слой, следовательно, на границах
Обратного
напряжения в несколько вольт достаточно, чтобы обедненная область
распространилась на весьслой. Ширинаслоя выбирается таким
Рис.
2.20.Конструкция и диаграмма, поясняющие действиефотодиода:
а - структурафотодиода; б -
распределение заряда в-структуре; в – распределение напряженности
поля вструктуре;
г - распределение потенциала в обратносмещенной
структуре
образом,
чтобы обеспечить практически полное поглощение падающего излучения, что позволяет
получить высокую квантовую эффективность. Поперечное сечениефотодиода, а также
распределение концентраций зарядов, напряженности электрического поля и
потенциала вструктуре
при обратном смещении, представлено на рис. 2.20. Считая в первом приближении
поле внутрислоя
однородным, можно записать
где- напряжение
обратного смещения, приложенное к электродам ФД;
- ширинаслоя. Собственную
емкость ФД можно представить как емкость плоского конденсатора и записать в
виде
где- относительная
диэлектрическая проницаемость полупроводника; го - диэлектрическая
проницаемость вакуума;- площадьперехода;- ширина слоя, или, точнее, ширина слоя
объемного заряда.
4.5.3
Режимы работы фотодиода
В зависимости
от схемы подключения ФД к электрической цепи различают два режима работы ФД:
фотогальванический и фотодиодный. Параметры и характеристики ФД в этих режимах
имеют некоторые отличия. Режим включения, когда внешний источник питания смещает-переход ФД в
обратном направлении, называется фотодиодным. Принципиальная схема включения
диода в этом режиме представлена на рис. 2.21. Схема характеризуется наличием
источника ЭДС С/Ип, напряжение которого приложено к диоду в обратном
направлении и нагрузочным резисторомс которого
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |