光電探測器是光接收器的主要器件之一,用來將光功率轉(zhuǎn)換為電流。根據(jù)系統(tǒng)的性能目標(biāo),可以選用PIN或APD(雪崩光電二極管)光電探測器。誤碼率(BER)是用于指定通信傳輸系統(tǒng)可靠性的主要指標(biāo),通常與接收機靈敏度值相關(guān),該值定義了必須到達(dá)光電探測器的較小平均光功率,以實現(xiàn)所需的BER性能。另外,信道的Q值可以從采樣的信號統(tǒng)計中計算出來,并用于估計系統(tǒng)的誤碼率。光電探測器在定義基本通信系統(tǒng)的較終靈敏度方面起著重要的作用,因為它以散彈噪聲和熱噪聲的形式提供統(tǒng)計擾動,并引入了暗電流及定義響應(yīng)率來衡量每單位輸入功率獲得多少電輸出。這些特性取決于入射光的波長和傳感器的材料特性和物理設(shè)計。APD適用于接收靈敏度要求高的長距離傳輸和高速率通信系統(tǒng)。飛博光電高靈敏度光電探測器聯(lián)系人
光電探測器在光通信系統(tǒng)中實現(xiàn)將光轉(zhuǎn)變成電的作用,這主要是基于半導(dǎo)體材料的光生伏特的效應(yīng),所謂的光生伏特X應(yīng)是指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。(光電導(dǎo)效應(yīng)是指在光線作用下,電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài),而引起材料電導(dǎo)率的變化的象。即當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時,若這個光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料,且光輻射能量又足夠強,光電材料價帶上的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上去,使光導(dǎo)體的電導(dǎo)率變大是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象,光子作用于光電導(dǎo)材料,形成本征吸收或雜質(zhì)吸收,產(chǎn)生附加的光生載流子,從而使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率發(fā)生變化,產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)。)石巖雪崩光電探測器價格表格APD雪崩光電二極管具有較高的接收機靈敏度。
在光照射下,半導(dǎo)體PN結(jié)中的原子因吸收光子而受到激發(fā)。光子能量大于禁帶時會產(chǎn)生電子-空穴對的非平衡載流子,在內(nèi)建電場的作用下空穴移向P區(qū),電子移向N區(qū),形成與內(nèi)建電場方向相反的光生電場,于是在P區(qū)和N區(qū)間建立了光生電動勢。這種光照無偏置的PN結(jié)所產(chǎn)生的光生電動勢的現(xiàn)象稱為光生伏特的效應(yīng),相當(dāng)于在PN結(jié)兩端施加正向電壓。與光電導(dǎo)效應(yīng)相反,光伏效應(yīng)是一種少數(shù)載流子過程,少數(shù)載流子壽命通常短于多數(shù)載流子,也因此光伏效應(yīng)的光電探測器通常比用相同材料制成的光電導(dǎo)探測器響應(yīng)更快。
雪崩光電二級管(APD)是得用光生載流子在高電場區(qū)內(nèi)的雪崩效應(yīng)而獲得光電流增益,具有靈敏度高、響應(yīng)快等優(yōu)點,通常用于激光測距、激光雷達(dá)、弱光檢測(非線性)。APD雪崩倍增的過程是:當(dāng)光電二極管的p-n結(jié)加相當(dāng)大的反向偏壓時,在耗盡層內(nèi)將產(chǎn)生一個很高的電場,它足以使在強電場區(qū)漂移的光生載流子獲得充分的動能,通過與晶格原子碰撞將產(chǎn)生新的電子-空穴對。新的電子-空穴對在強電場作用下,分別向相反的方向運動,在運動過程中又可能與原子碰撞再一次產(chǎn)生新的電子-空穴對。如此反復(fù),形成雪崩式的載流子倍增加。這個過程就是APD的工作基礎(chǔ)。APD一般在略低于反向南穿電壓值的反偏壓下工作。在無光照時,p-n結(jié)不會發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)。但結(jié)區(qū)一旦有光照射,激發(fā)出的光生載流子就被臨界強電場加速而導(dǎo)致雪崩倍增。若反向偏壓大于反向擊穿電壓時,光電流的增益可達(dá)(十的六次方)即發(fā)生“自持雪崩倍增”。由于這時出現(xiàn)的散粒噪聲可增大到放大器的噪聲水平,以致使器件無法使用。光電二極管的工作原理同光電池一樣,都是基于PN結(jié)的光伏效應(yīng)工作的。
光通信雖然以光作為傳播媒介,但歸根結(jié)底還是基于電的。光載波需要使用電信號來進(jìn)行調(diào)制,接收機接收到光信號也需要將其轉(zhuǎn)換為電信號,才能獲得所攜帶的信息。光的帶寬暫且可以認(rèn)為是無限的,但是電信號的帶寬不可能無限提高。相對于低頻信號,高頻信號有著更高的損耗(包括導(dǎo)線損耗、介質(zhì)損耗以及電磁輻射等),這就導(dǎo)致信號通路的頻率響應(yīng)是一條向下的曲線,高頻成分的減少導(dǎo)致上升下降時間會比原來更長(因為高次諧波比低次諧波更為陡峭,這點很容易理解)。因此帶寬的選擇對時域波形的較短上升邊有直接的影響。光電導(dǎo)效應(yīng)是指在光線作用下,電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過度到自由狀態(tài),而引起材料電導(dǎo)率的變化的象。PIN光電探測器哪里好
非相干接收:在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。飛博光電高靈敏度光電探測器聯(lián)系人
光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必須照到器件的有效位置,如光照位置發(fā)生變化,則光電靈敏度將發(fā)生變化。如光敏電阻是一個可變電阻,有光照的部分電阻就降低,必須使光線照在兩電極間的全部電阻體上,以便有效地利用全部感光面。光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個極小的面積,故一般把透鏡作為光的入射窗,要把透鏡的焦點與感光的靈敏點對準(zhǔn)。一定要使入射通量的變化中心處于檢測器件光電特性的線性范圍內(nèi),以確保獲得良好的線性輸出。對微弱的光信號,器件必須有合適的靈敏度,以確保一定的信噪比和輸出足夠強的電信號;飛博光電高靈敏度光電探測器聯(lián)系人
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