Fotodiodă cu amplificare internă a semnalului prin proces de avalanșă. Fotodiodele de avalanșă sunt detectoare de lumină semiconductoare (fotodiode) care funcționează la tensiuni inverse relativ mari (de obicei de zeci sau chiar sute de volți), uneori doar puțin sub prag. În acest interval, purtătorii (electroni și găurile) excitați de fotonii absorbanți sunt accelerați de un câmp electric intern puternic și apoi generează purtători secundari, ceea ce se întâmplă adesea în tuburile fotomultiplicatoare. Procesul de avalanșă are loc doar pe o distanță de câțiva micrometri, iar fotocurentul poate fi amplificat de multe ori. Prin urmare, fotodiodele de avalanșă pot fi folosite ca detectoare foarte sensibile, necesitând mai puțină amplificare a semnalului electronic și, prin urmare, mai puțin zgomot electronic. Cu toate acestea, zgomotul cuantic și zgomotul amplificatorului inerent procesului de avalanșă anulează avantajele menționate anterior. Zgomotul aditiv poate fi descris cantitativ prin cifra de zgomot aditiv, F, care este un factor care caracterizează creșterea puterii zgomotului electronic în comparație cu un fotodetector ideal. Trebuie remarcat faptul că factorul de amplificare și răspunsul efectiv al APD-ului sunt foarte legate de tensiunea inversă, iar valorile corespunzătoare ale diferitelor dispozitive sunt diferite. Prin urmare, este o practică obișnuită să se caracterizeze un domeniu de tensiune în care toate dispozitivele ating o anumită capacitate de răspuns. Lățimea de bandă de detecție a diodelor de avalanșă poate fi foarte mare, în principal datorită sensibilității lor ridicate, permițând utilizarea unor rezistențe de șunt mai mici decât la fotodiodele normale. În general, când lățimea de bandă de detecție este mare, caracteristicile de zgomot ale APD sunt mai bune decât fotodioda PIN obișnuită, iar atunci când lățimea de bandă de detecție este mai mică, fotodioda PIN și un amplificator de bandă îngustă cu zgomot redus au rezultate mai bune. Cu cât factorul de amplificare este mai mare, cu atât valoarea suplimentară a zgomotului este mai mare, care se obține prin creșterea tensiunii inverse. Prin urmare, tensiunea inversă este de obicei aleasă astfel încât zgomotul procesului de multiplicare să fie aproximativ egal cu cel al amplificatorului electronic, deoarece acest lucru va minimiza zgomotul total. Mărimea zgomotului aditiv este legată de mulți factori: mărimea tensiunii inverse, proprietățile materialului (în special, raportul coeficientului de ionizare) și designul dispozitivului. Diodele de avalanșă pe bază de siliciu sunt mai sensibile în regiunea lungimii de undă de 450-1000 nm (uneori pot ajunge la 1100 nm), iar cea mai mare capacitate de răspuns este în intervalul 600-800 nm, adică lungimea de undă în această regiune a lungimii de undă este ușor. mai mic decât cel al diodelor Si p-i-n. Factorul de multiplicare (numit și câștig) al APD-urilor Si variază între 50 și 1000, în funcție de designul dispozitivului și de tensiunea inversă aplicată. Pentru lungimi de undă mai mari, APD-urile necesită materiale cu arseniură de germaniu sau indi galiu. Au factori de multiplicare a curentului mai mici, între 10 și 40. APD-urile InGaAs sunt mai scumpe decât APD-urile Ge, dar au caracteristici de zgomot mai bune și lățime de bandă de detecție mai mare. Aplicațiile tipice ale fotodiodelor de avalanșă includ receptoare în comunicații cu fibră optică, televiziune, imagistică, scanere cu laser de mare viteză, microscoape laser și reflectometrie optică în domeniul timpului (OTDR).
Drepturi de autor @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Module de fibră optică din China, producători de lasere cuplate cu fibră, furnizori de componente laser Toate drepturile rezervate.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
