Rangkaian Fotodetektor: Pengenalan Fotodetektor Keseimbangan

PengantarFotodetektor Keseimbangan(Detektor Keseimbangan Optoelektronik)
Fotodetektor Balance dapat dibagi menjadi tipe kopling serat optik dan tipe kopling optik spasial menurut metode kopling optik. Secara internal, terdiri dari dua fotodioda yang sangat cocok, modul rangkaian penguat transimpedansi dengan derau rendah dan bandwidth tinggi, dan modul daya dengan derau sangat rendah. Memiliki karakteristik rasio penolakan mode umum yang tinggi, derau sangat rendah, dan bandwidth tinggi, dan banyak digunakan dalam bidang komunikasi optik koheren. Telah menjadi pusat penelitian bagi perusahaan dan universitas di berbagai negara dalam beberapa tahun terakhir.
Prinsip Kerja Photodetector Balance (Detektor Keseimbangan Optoelektronik)
Detektor Foto Balance menggunakan dua fotodioda dalam kondisi bias terbalik sebagai unit penerima cahaya. Saat menerima sinyal cahaya, arus foto yang dihasilkan oleh dua fotodioda dikurangi dan digabungkan ke penguat transimpedansi untuk mengubah sinyal arus menjadi sinyal tegangan untuk keluaran. Penggunaan struktur self-reducing 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 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 Detektor Foto Keseimbangan (Optoelektronik)Detektor Keseimbangan)
1. Responsivitas
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 Balance Photodetector.
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 Balance Photodetector.
2. Lebar pita
Lebar pita melambangkan frekuensi sinyal di mana amplitudo sinyal keluaran dari Balance Photodetector berkurang hingga -3dB, dan terkait dengan kapasitansi parasit dari fotodioda, ukuran transimpedansi, dan produk lebar pita penguatan 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 25 dB.
4.Kebijakan Ekonomi Baru
Daya Setara Derau: Daya sinyal input 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.

Aplikasi Photodetektor Keseimbangan (Optoelectronic Balance Detector)
Dalam beberapa tahun terakhir, Balance Photodetector telah banyak digunakan dalam berbagai bidang seperti radar angin laser, pengukuran getaran laser, penginderaan serat optik, deteksi koheren cahaya lemah, deteksi spektral, deteksi gas, dll. Penelitian tentang kecepatan tinggi, lebar pita tinggi, kebisingan rendah, rasio penolakan mode umum tinggi, dan sensitivitas tinggi dari detektor seimbang telah membuat terobosan dan berkembang menuju integrasi tinggi dan konsumsi daya rendah untuk memenuhi berbagai skenario aplikasi.