PendahuluanDetektor Foto Keseimbangan(Detektor Keseimbangan Optoelektronik)
Detektor foto penyeimbang dapat dibagi menjadi tipe kopling serat optik dan tipe kopling optik spasial berdasarkan metode kopling optiknya. Secara internal, detektor ini terdiri dari dua fotodioda yang sangat cocok, modul rangkaian penguat transimpedansi bandwidth tinggi dan noise rendah, serta modul daya noise ultra-rendah. Detektor ini memiliki karakteristik rasio penolakan mode umum yang tinggi, noise ultra-rendah, dan bandwidth tinggi, dan banyak digunakan di bidang komunikasi optik koheren. Dalam beberapa tahun terakhir, detektor ini telah menjadi pusat penelitian bagi perusahaan dan universitas di berbagai negara.
Prinsip kerja fotodetektor keseimbangan (Detektor Keseimbangan Optoelektronik)
Detektor foto Balance menggunakan dua fotodioda dalam keadaan bias terbalik sebagai unit penerima cahaya. Saat menerima sinyal cahaya, arus foto yang dihasilkan oleh kedua fotodioda dikurangi dan dihubungkan ke penguat transimpedansi untuk mengubah sinyal arus menjadi sinyal tegangan untuk keluaran. Penggunaan struktur pengurangan sendiri dapat secara efektif menekan sinyal mode umum yang diperkenalkan oleh arus terang dan gelap osilator lokal, meningkatkan sinyal mode diferensial, dan sampai batas tertentu meningkatkan kemampuan deteksi sinyal cahaya lemah.
Keunggulan: Rasio penolakan mode umum yang tinggi, sensitivitas tinggi, dan bandwidth deteksi yang tinggi dapat memenuhi berbagai skenario aplikasi.
Kekurangan: Daya optik jenuh rendah, hanya cocok untuk deteksi cahaya lemah, integrasi perlu ditingkatkan.
GAMBAR: Diagram prinsip kerja detektor keseimbangan
Parameter kinerja fotodetektor keseimbangan (optoelektronik)Detektor Keseimbangan)
1. Daya tanggap
Responsivitas mengacu pada efisiensi fotodioda dalam mengubah sinyal cahaya menjadi arus foto, yang merupakan rasio arus foto terhadap daya cahaya. Memilih fotodioda dengan responsivitas yang lebih tinggi dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas Fotodetektor Keseimbangan.
Responsivitas mengacu pada efisiensi fotodioda dalam mengubah sinyal cahaya menjadi arus foto, yang merupakan rasio arus foto terhadap daya cahaya. Memilih fotodioda dengan responsivitas yang lebih tinggi dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas Fotodetektor Keseimbangan.
2. Bandwidth
Bandwidth mewakili frekuensi sinyal di mana amplitudo sinyal keluaran dari Fotodetektor Balance menurun sebesar -3dB, dan terkait dengan kapasitansi parasitik fotodioda, besarnya transimpedansi, dan produk gain bandwidth dari penguat operasional.
3. Rasio penolakan mode umum
Rasio penolakan mode umum digunakan untuk mengukur tingkat penekanan sinyal mode umum oleh detektor seimbang, dan produk komersial umumnya memerlukan penolakan mode umum minimum sebesar 25dB.
4.NEP
Daya Setara Derau (Noise Equivalent Power): Daya sinyal masukan yang dibutuhkan pada rasio sinyal terhadap derau sebesar 1, yang merupakan parameter penting untuk mengukur kinerja derau suatu sistem. Komponen utama derau detektor seimbang adalah derau hamburan optik dan derau listrik.
Penerapan Fotodetektor Keseimbangan (Detektor Keseimbangan Optoelektronik)
Dalam beberapa tahun terakhir, detektor foto seimbang telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti radar angin laser, pengukuran getaran laser, penginderaan serat optik, deteksi koheren cahaya lemah, deteksi spektral, deteksi gas, dan lain-lain. Penelitian tentang detektor seimbang yang memiliki kecepatan tinggi, bandwidth tinggi, noise rendah, rasio penolakan mode umum tinggi, dan sensitivitas tinggi telah menghasilkan terobosan dan berkembang menuju integrasi tinggi dan konsumsi daya rendah untuk memenuhi berbagai skenario aplikasi.
Waktu posting: 06 Februari 2025