Sèrie fotodetector: Introducció a l'equilibri fotodetector

Introducció aEquilibri fotodetector(Detector d’equilibri optoelectrònic)
El fotodetector d’equilibri es pot dividir en tipus d’acoblament de fibra òptica i tipus d’acoblament òptic espacial segons el mètode d’acoblament òptic. Internament, consta de dos fotodíodes molt igualats, un mòdul de circuit d’amplificador de transimpedància de gran amplada de banda baixa i un mòdul de potència de soroll ultra-baix. Té les característiques de l’alta relació de rebuig del mode comú, el soroll ultra-baix i l’ample de banda elevat, i s’utilitza àmpliament en el camp de la comunicació òptica coherent. S’ha convertit en un punt de recerca d’investigació per a empreses i universitats de diversos països en els darrers anys.
Principi de funcionament del fotodetector (Detector d’equilibri optoelectrònic)
El fotodetector d’equilibri utilitza dos fotodíodes en estat de biaix inversa com a unitat de recepció de la llum. Quan es rep un senyal de llum, el fotocurrent generat per dos fotodíodes es resten i s’acobla a un amplificador de transimpedància per convertir el senyal de corrent en un senyal de tensió per a la sortida. L’ús d’estructura de reducció d’auto -reducció pot suprimir eficaçment el senyal de mode comú introduït per la llum de l’oscil·lador local i el corrent fosc, augmentar el senyal del mode diferencial i, fins a cert punt, millorar la capacitat de detecció de senyals de llum febles.
Avantatges: una elevada proporció de rebuig del mode comú, alta sensibilitat i amplada de banda de detecció elevada poden complir diversos escenaris d’aplicació.
Desavantatges: potència òptica baixa saturada, només adequada per a la detecció de llum feble, cal millorar la integració.

Fig: Diagrama de principis de treball del detector d'equilibri
Paràmetres de rendiment del fotodetector d’equilibri (optoelectrònicaDetector d’equilibri)
1. Responsivitat
La resposta es refereix a l’eficiència d’un fotodiode en convertir els senyals de llum en fotocurrent, que és la relació de fotocurrent i potència lleugera. L’elecció d’un fotodiode amb una resposta més alta pot millorar eficaçment la sensibilitat del fotodetector d’equilibri.
La resposta es refereix a l’eficiència d’un fotodiode en convertir els senyals de llum en fotocurrent, que és la relació de fotocurrent i potència lleugera. L’elecció d’un fotodiode amb una resposta més alta pot millorar eficaçment la sensibilitat del fotodetector d’equilibri.
2. Ample de banda
L’ample de banda representa la freqüència de senyal en què l’amplitud del senyal de sortida del balanç del fotodetector decau per -3DB, i està relacionada amb la capacitança paràsita del fotodiode, la mida de la transimpedància i el producte de l’ample de banda de guany de l’amplificador operatiu.
3. Ràtio de rebuig del mode comú
La proporció de rebuig del mode comú s’utilitza per mesurar el grau de supressió dels senyals de mode comú per detectors equilibrats, i els productes comercials generalment requereixen un rebuig mínim del mode comú de 25dB.
4.nep
Potència equivalent al soroll: la potència del senyal d’entrada necessària a una relació senyal-soroll d’1, que és un paràmetre important per mesurar el rendiment del soroll d’un sistema. Els components principals del soroll del detector equilibrat són el soroll de dispersió òptica i el soroll elèctric.

Aplicació del fotodetector d'equilibri (detector d'equilibri optoelectrònic)
En els darrers anys, el fotodetector d’equilibri s’ha utilitzat àmpliament en camps com el radar de vent làser, la mesura de les vibracions làser, la detecció de fibra òptica, la detecció coherent de llum feble, la detecció espectral, la detecció de gas, etc. La investigació sobre alta velocitat, alta amplada de banda, baixa baixa El soroll, la proporció de rebuig del mode comú i l’alta sensibilitat dels detectors equilibrats han fet avenços i es desenvolupa cap a una alta integració i un consum baix d’energia Per conèixer diferents escenaris de sol·licitud.