Auala e faʻaitiitia ai le pisa o photodetectors

Auala e faʻaitiitia ai le pisa o photodetectors

O le pisa o photodetectors e aofia ai: pisa o le tafe, pisa o le vevela, pisa o le fana, pisa o le 1/f ma le pisa lautele, ma isi. O lenei fa'avasegaga e na'o se fa'avasegaga e fai si faigata. I le taimi nei, o le a matou fa'alauiloaina atu ni uiga ma fa'avasegaga auiliili o le pisa e fesoasoani ai i tagata uma ia malamalama atili i le a'afiaga o ituaiga eseese o pisa i fa'ailo o le gaosiga o photodetectors. Na'o le malamalama i puna o le pisa e mafai ai ona tatou fa'aitiitia ma fa'aleleia atili le pisa o photodetectors, ma fa'aleleia atili ai le fua fa'atatau o le fa'ailo-i-pisa o le faiga.

O le pisa o le fana o se suiga fa'afuase'i e mafua mai i le natura tu'ueseese o avega. Aemaise lava i le aafiaga o le photoelectric, pe a pa'i atu photons i vaega e maaleale i le malamalama e fa'atupu ai electrons, o le fa'atupuina o nei electrons e fa'afuase'i ma e ogatasi ma le Poisson distribution. O uiga fa'apitoa o le pisa o le fana e mafolafola ma tuto'atasi mai le tele o le frequency, ma o lea e ta'ua ai fo'i o le pisa pa'epa'e. Fa'amatalaga fa'amatematika: O le tau o le root mean square (RMS) o le pisa o le fana e mafai ona fa'aalia e pei o:

Faatasi ai ma i latou:

e: Totogi eletise (pe tusa ma le 1.6 × 10-19 coulombs)

Idark: Tafe pogisa

Δf: Lapo'a o le uaea

O le pisa o le fana e tutusa ma le tele o le tafe ma e mautu i taimi uma. I le fua fa'atatau, o le Idark e fa'atusalia ai le tafe pogisa o le photodiode. O lona uiga, a leai se malamalama, e iai le pisa pogisa e le mana'omia o le photodiode. I le avea ai ma pisa i le pito i luma o le photodetector, o le tele o le tafe pogisa, o le tele foi lea o le pisa o le photodetector. O le tafe pogisa e a'afia foi e le voltage fa'agaoioiga o le bias o le photodiode, o lona uiga, o le tele o le voltage fa'agaoioiga o le bias, o le tele foi lea o le tafe pogisa. Peita'i, o le voltage galue o le bias e a'afia ai foi le capacitance o le photodetector, ma a'afia ai le saoasaoa ma le bandwidth o le photodetector. E le gata i lea, o le tele o le voltage bias, o le tele foi lea o le saoasaoa ma le bandwidth. O le mea lea, i tulaga o le pisa o le fana, tafe pogisa ma le fa'atinoga o le bandwidth o photodiodes, e tatau ona fa'atinoina se mamanu talafeagai e tusa ai ma mana'oga moni o le galuega.

2. 1/f Pisa o le Emo

O le pisa 1/f, e taʻua foʻi o le pisa flicker, e masani ona tupu i le vaega maualalo-frequency ma e fesoʻotaʻi ma mea e pei o faʻaletonu o meafaitino poʻo le mama o le fogaeleele. Mai lana ata faʻapitoa spectral, e mafai ona iloa ai o lona malosi spectral density e matua laʻititi lava i le vaega maualuga-frequency nai lo le vaega maualalo-frequency, ma mo le 100 taimi faʻateleina o le tele, e faʻaitiitia faʻasolosolo le pisa spectral density i le 10 taimi. O le malosi spectral density o le 1/f noise e faʻafeagai ma le tele, o lona uiga:

Faatasi ai ma i latou:

SI(f) : Malosiaga o le pisa ma le tele o le fa'asalalauga

A'u: O lo'o iai nei

f: Taimi e masani ai

E taua tele le pisa 1/f i le vaega maualalo o le leo ma e fa'avaivaia pe a fa'ateleina le tele o le leo. O lenei uiga e avea ai ma puna tele o fa'alavelave i fa'aoga maualalo o le leo. O le pisa 1/f ma le pisa lautele e mafua mai i le pisa voltage o le operational amplifier i totonu o le photodetector. E tele isi puna o le pisa e a'afia ai le pisa o photodetectors, e pei o le pisa o le sapalai o le eletise o operational amplifiers, le pisa o le tafe o le eletise, ma le pisa o le vevela o le network resistance i le gain o matagaluega o operational amplifier.

3. Pisa o le voltage ma le tafe o le operational amplifier: O le voltage ma le tafe o le eletise o loʻo faʻaalia i le ata lenei:

I matagaluega fa'amalosi eletise fa'atino, e vaevaeina le pisa o le tafe i le pisa o le tafe i totonu o le vaega ma le pisa o le tafe fa'afeagai. O le pisa o le tafe i totonu o le vaega i+ e tafe atu i le tete'e i totonu o le puna Rs, ma fa'atupuina ai se pisa tutusa o le voltage u1= i+*Rs. I- O le pisa o le tafe fa'afeagai e tafe atu i le tete'e tutusa o le gain R e fa'atupuina ai le pisa tutusa o le voltage u2= I-* R. O lea la, a tele le RS o le sapalai eletise, o le pisa o le voltage ua liua mai le pisa o le tafe e matua tele foi. O le mea lea, ina ia fa'aleleia atili ai le pisa, o le pisa o le sapalai eletise (e aofia ai le tete'e i totonu) o se itu taua foi lea mo le fa'aleleia atili. O le tele o le spectral o le pisa o le tafe e le suia foi i fesuiaiga o le tele o taimi. O le mea lea, a uma ona fa'amalosia e le matagaluega, e pei o le tafe pogisa o le photodiode, e fausia atoatoa ai le pisa o le photodetector.

4. E mafai ona fuafuaina le pisa vevela o le feso'ota'iga tete'e mo le gain (amplification factor) o le matagaluega o le operational amplifier e fa'aaoga ai le fua fa'atatau lenei:

Faatasi ai ma i latou:

k: Fa'amautu Boltzmann (1.38 × 10-23J/K)

T: Vevela Atoatoa (K)

R: O le pisa vevela o le tete'e (ohms) e feso'ota'i ma le vevela ma le taua o le tete'e, ma e mafolafola lona fusi. E mafai ona iloa mai le fua fa'atatau o le tele o le taua o le tete'e o le gain, o le tele fo'i lea o le pisa vevela. O le tele o le bandwidth, o le tele fo'i lea o le pisa vevela. O le mea lea, ina ia mautinoa o le taua o le tete'e ma le taua o le bandwidth e ausia uma mana'oga o le gain ma mana'oga o le bandwidth, ma iu ai ina mana'omia ai fo'i le maualalo o le pisa po'o le maualuga o le signal-to-noise ratio, e mana'omia ona mafaufau ma le fa'aeteete ma iloilo le filifilia o resistors gain e fa'atatau i mana'oga moni o le galuega ina ia ausia le fua fa'atatau lelei o le signal-to-noise o le faiga.

Aotelega

E taua tele le sao o tekinolosi e faaleleia atili ai le pisa i le faaleleia atili o le faatinoga o masini e iloa ai le pisa ma masini eletise. O le sa'o maualuga o lona uiga o le maualalo o le pisa. A o manaomia e le tekinolosi le sa'o maualuga, o manaoga mo le pisa, le fua faatatau o le faailoilo i le pisa, ma le malosi tutusa o le pisa o masini e iloa ai le pisa ua faateleina foi.