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相干接收機(jī)光電探測(cè)器產(chǎn)品

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-06-12

響應(yīng)速度可以用光生載流子的渡越時(shí)間表示,載流子的渡越時(shí)間外在的頻率響應(yīng)的表現(xiàn)就是探測(cè)器的帶寬。光生載流子的渡越時(shí)間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分:上升時(shí)間和下降時(shí)間。通常取上升時(shí)間和下降時(shí)間中的較大者衡量探測(cè)器的響應(yīng)速度。決定探測(cè)器響應(yīng)速度的因素主要有:⑴、耗盡區(qū)載流子渡越時(shí)間:載流子的渡越時(shí)間是影響探測(cè)器響應(yīng)速度的很重要因素,當(dāng)耗盡區(qū)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到比較大時(shí),Wd表示載流子的比較大漂移速度,W表示耗盡區(qū)寬度,那么載流子的渡越時(shí)間為:t=W/Vd⑵耗盡區(qū)外載流子擴(kuò)散時(shí)間:載流子擴(kuò)散的速度較慢,同時(shí)大多數(shù)產(chǎn)生于耗盡區(qū)之外的載流子的壽命非常短,復(fù)合發(fā)生速度快。所以擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)只對(duì)距離耗盡區(qū)范圍較近的載流子才能通過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)達(dá)到耗盡區(qū)中,并在電場(chǎng)中漂移產(chǎn)生光電流。APD雪崩二極管其主要缺點(diǎn)是噪聲較大。相干接收機(jī)光電探測(cè)器產(chǎn)品

光電探測(cè)器的工作原理是基于光電效應(yīng),熱探測(cè)器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高,從而改變了它的電學(xué)性能,它區(qū)別于光子探測(cè)器的比較大特點(diǎn)是對(duì)光輻射的波長無選擇性。光電子發(fā)射器件:光電管與光電倍增管是典型的光電子發(fā)射型(外光電效應(yīng))探測(cè)器件。其主要特點(diǎn)是靈敏度高,穩(wěn)定性好,響應(yīng)速度快和噪聲小,是一種電流放大器件。尤其是光電倍增管具有很高的電流增益,特別適于探測(cè)微弱光信號(hào);但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作電壓高,體積較大。光電倍增管一般用于測(cè)弱輻射而且響應(yīng)速度要求較高的場(chǎng)合,如人造衛(wèi)星的激光測(cè)距儀、光雷達(dá)等。廣東50GHZ PIN光電探測(cè)器產(chǎn)品所謂相干調(diào)制,就是利用要傳輸旳信號(hào)來改變光載波旳頻率、相位和振幅。

光伏探測(cè)器基于光照產(chǎn)生電勢(shì)差,用測(cè)電勢(shì)差的原理。它分為光電池與光電二極管兩種類型,光電池主要是把光能轉(zhuǎn)換為電能的器件,目前有硒光電池、硅光電池、砷化鎵及鍺光電池等,但目前運(yùn)用較廣的是硅光電池。光電二級(jí)管分為P-N結(jié)光電二極管、PIN光電二級(jí)管、雪崩光電二極管、光電三級(jí)管等。PIN光電二極管又稱快速光電二極管,與一般的光電二極管相比,它具有不的時(shí)間常量,并使光譜響應(yīng)范轉(zhuǎn)向長波方向移動(dòng),其峰值波長可移至1.04~1.06um而與YAG激光器的發(fā)射波長相對(duì)應(yīng)。它具有靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。它是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間夾了一層本征半導(dǎo)體構(gòu)成的。因?yàn)楸菊靼雽?dǎo)體近似于介質(zhì),這就相當(dāng)于增大了P-N結(jié)結(jié)電容兩個(gè)電極之間的距離,使結(jié)電容變得很小。其次,P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體中耗盡層的寬度是隨反向電壓增加而加寬的,隨著反偏壓的增大,結(jié)電容也要變得很小。由于I層的存在,而P區(qū)一般做得很薄,入射光子只能在I層內(nèi)被吸收,而反向偏壓主要集中在I區(qū),形成高電場(chǎng)區(qū),I區(qū)的光生載流子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下加速運(yùn)動(dòng),所以載流子渡越時(shí)間常量減小,從而改善了光電二極管的頻率響應(yīng)。同時(shí)I層的引入加大了耗盡區(qū),展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域,從而使靈敏度得以提高。

在光通信領(lǐng)域,更大的帶寬、更長的傳輸距離、更高的接收靈敏度,永遠(yuǎn)都是科研者的追求目標(biāo)。盡管波分復(fù)用(WDM)技術(shù)和摻鉺光纖放大器(EDFA)的應(yīng)用已經(jīng)極大的提高了光通信系統(tǒng)的帶寬和傳輸距離,但是近十年來伴隨著視頻會(huì)議等通信技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的普及產(chǎn)生的信息快速式增長,對(duì)作為整個(gè)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)的物理層提出了更高的傳輸性能要求。目前光通信系統(tǒng)采用強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測(cè)(IM/DD)即發(fā)送端調(diào)制光載波強(qiáng)度,接收機(jī)對(duì)光載波進(jìn)行包絡(luò)檢測(cè)。盡管這種結(jié)構(gòu)具有簡單、容易集成等優(yōu)點(diǎn),但是由于只能采用ASK調(diào)制格式,其單路信道帶寬很有限。因此這種傳統(tǒng)光通信技術(shù)勢(shì)必會(huì)被更先進(jìn)的技術(shù)所代替。然而在通信泡沫破滅的現(xiàn)在,新的光通信技術(shù)的應(yīng)用不可避免的會(huì)帶來對(duì)新型通信設(shè)備的需求,面對(duì)居高不下的光器件價(jià)格,大規(guī)模通信設(shè)備更換所需要的高額成本,是運(yùn)營商所不能接受的,因此對(duì)設(shè)備制造商而言,光纖通信新技術(shù)的研發(fā)也面臨著很大的風(fēng)險(xiǎn)。如何在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上提高光通信系統(tǒng)的性能成為了切實(shí)的問題。光電探測(cè)器能把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

利用外光電效應(yīng)制成的光子型探測(cè)器是真空電子器件,如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。這些器件都包含一個(gè)對(duì)光子敏感的光電陰極,當(dāng)光子投射到光電陰極上時(shí),光子可能被光電陰極中的電子吸收,獲得足夠大能量的電子能逸出光電陰極而成為自由的光電子。在光電管中,光電子在帶正電的陽極的作用下運(yùn)動(dòng),構(gòu)成光電流。光電倍增管與光電管的差別在于,在光電倍增管的光電陰極與陽極之間設(shè)置了多個(gè)電位逐級(jí)上升并能產(chǎn)生二次電子的電極(稱為打拿極)。從光電陰極逸出的光電子在打拿極電壓的加速下與打拿極碰撞,發(fā)生倍增效應(yīng),然后形成較大的光電流信號(hào)。因此,光電倍增管具有比光電管高得多的靈敏度。紅外變像管是一種紅外-可見圖像轉(zhuǎn)換器,它由光電陰極、陽極和一個(gè)簡單的電子光學(xué)系統(tǒng)組成。光電子在受到陽極加速的同時(shí)又受到電子光學(xué)系統(tǒng)的聚焦,當(dāng)它們撞擊在與陽極相連的磷光屏上時(shí),便發(fā)出綠色的光像信號(hào)。PIN缺點(diǎn)在于I層電阻很大管子的輸出電流小,一般多為零點(diǎn)幾微安至數(shù)微安。飛博光電50GHZ PIN光電探測(cè)器解釋

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。相干接收機(jī)光電探測(cè)器產(chǎn)品

雪崩效應(yīng)只是APD的工作原理,和工作模式不是一個(gè)東西。APD工作模式分蓋革模式和線型模式,區(qū)別在于線型模式偏置電壓低于反向擊穿電壓,蓋格模式偏置電壓高于擊穿電壓。線性模式下APD就是一個(gè)增益高的普通光電二極管。蓋格模式下APD接受到光子后就會(huì)進(jìn)入并一直處于反向擊穿狀態(tài),APD一直通過一個(gè)很大的反向電流。這時(shí),通過外部電路使偏置電壓暫時(shí)下降至擊穿電壓之下,APD從反向擊穿模式恢復(fù),等待下一個(gè)光子,所以蓋格模式通常只適用與單光子計(jì)數(shù)應(yīng)用。相干接收機(jī)光電探測(cè)器產(chǎn)品

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