Serie de fotodetector: Introdución ao balance Photodetector

Introdución aFotodetector de equilibrio(Detector de saldo optoelectrónico)
O fotodetector de equilibrio pódese dividir en tipo de acoplamiento de fibra óptica e tipo de acoplamiento óptico espacial segundo o método de acoplamiento óptico. Internamente, consta de dous fotodiodos moi combinados, un módulo de circuíto de transimpedancia de baixo ruído e alto ancho de banda e un módulo de potencia de ruído ultra-baixo. Ten as características da alta relación de rexeitamento de modo común, ruído ultra-baixo e ancho de banda elevado, e é moi utilizado no campo da comunicación óptica coherente. Converteuse nun punto de investigación de investigación para empresas e universidades en varios países nos últimos anos.
Principio de traballo do fotodetector de equilibrio (Detector de saldo optoelectrónico)
O fotodetector de saldo usa dous fotodiodos en estado de sesgo inverso como unidade de recepción de luz. Ao recibir un sinal de luz, o fotocorrente xerado por dous fotodiodos está restado e acoplado a un amplificador de transimpedancia para converter o sinal de corrente nun sinal de tensión para a saída. O uso de estrutura reducida por si mesmo pode suprimir eficazmente o sinal de modo común introducido pola luz dos osciladores locais e a corrente escura, aumentar o sinal do modo diferencial e, en certa medida, mellorar a capacidade de detección de sinais de luz débiles.
Vantaxes: a alta relación de rexeitamento do modo común, a alta sensibilidade e o ancho de banda de alta detección poden cumprir varios escenarios de aplicacións.
Desvantaxes: baixa potencia óptica saturada, só adecuada para a detección de luz débil, hai que mellorar a integración.

Fig: Diagrama de principio de traballo do detector de saldo
Parámetros de rendemento do fotodetector de equilibrio (optoelectrónicoDetector de equilibrio)
1. Resposta
A resposta refírese á eficiencia dun fotodiodo para converter os sinais de luz en fotocorrentes, que é a relación entre fotocorrentes e potencia lixeira. A elección dun fotodiodo con maior resposta pode mellorar eficazmente a sensibilidade do fotodetector de equilibrio.
A resposta refírese á eficiencia dun fotodiodo para converter os sinais de luz en fotocorrentes, que é a relación entre fotocorrentes e potencia lixeira. A elección dun fotodiodo con maior resposta pode mellorar eficazmente a sensibilidade do fotodetector de equilibrio.
2. Ancho de banda
O ancho de banda representa a frecuencia do sinal na que a amplitude do sinal de saída do fotodetector de saldo decae por -3dB e está relacionada coa capacitancia parasitaria do fotodiodo, o tamaño da transimpedancia e o produto de ancho de banda do amplificador operativo.
3. Ratio de rexeitamento do modo común
A relación de rexeitamento do modo común úsase para medir o grao de supresión de sinais de modo común por detectores equilibrados, e os produtos comerciais normalmente requiren un rexeitamento mínimo de modo común de 25dB.
4.nep
Potencia equivalente de ruído: a potencia do sinal de entrada requirida nunha relación sinal-ruído de 1, que é un parámetro importante para medir o rendemento de ruído dun sistema. Os principais compoñentes do ruído do detector equilibrado son o ruído de dispersión óptica e o ruído eléctrico.

Aplicación do fotodetector de saldo (detector de saldo optoelectrónico)
Nos últimos anos, o fotodetector de equilibrio foi moi utilizado en campos como o radar de vento láser, a medición de vibracións láser, a detección de fibra óptica, a detección coherente de luz débil, a detección espectral, a detección de gases, etc. O ruído, a alta relación de rexeitamento do modo común e a alta sensibilidade dos detectores equilibrados realizaron avances e está a desenvolverse cara a alta integración e baixo consumo de enerxía Para coñecer diferentes escenarios de aplicacións.