ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಿಯತಾಂಕಗಳುಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು:

ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಮೊದಲು, ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳುಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೋಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳುಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕತೆ, ರೋಹಿತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿ (NEP), ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆಕಾರಕತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆಕಾರಕತೆ ಸೇರಿವೆ. D*), ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ.

1. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಾಧನದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ Rd ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಮತ್ತು ಘಟನೆ ಸಂಕೇತದ ಅನುಪಾತದಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಸಾಧನದ ಶಬ್ದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರವಾಹ ಅಥವಾ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪ್ರತಿಬಿಂಬಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದ ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಇದು ಬದಲಾಗಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅನ್ವಯಿಕ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮತ್ತು ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದ ಕಾರ್ಯವೂ ಆಗಿದೆ.

2. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರ ಕಾರ್ಯದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಕರ್ವ್" ನಿಂದ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಕ್ರರೇಖೆಯಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯಧಿಕ ರೋಹಿತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿನ ಇತರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ರೋಹಿತದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಬೇಕು.

3. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಧನದ ಅಂತರ್ಗತ ಶಬ್ದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದಾಗ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಶಕ್ತಿಯೇ ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು, ಅಂದರೆ ಪತ್ತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶ ಇದು.

4. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಕ ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತರ್ಗತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಘಟನೆಯ ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಇದರ ಮೌಲ್ಯವು ಬದಲಾಗಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನ, ಅನ್ವಯಿಕ ಪಕ್ಷಪಾತ, ಇತ್ಯಾದಿ). ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿ NEP ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳ ಪತ್ತೆಗೆ ಇದು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಎಂದರ್ಥ.

5. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ Q ಎಂಬುದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟೊಮಾನ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ "ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ" ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಘಟನೆಯ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಫೋಟಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯು ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಫೋಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತವಾಗಿದ್ದು, ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸಲಾದ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. pn ಜಂಕ್ಷನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಘಟನೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಭಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವೆಂದರೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸಿವಿಟಿ Rd ಮೂಲಕ.

6. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವೇಗವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಿದಾಗ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಮೇಲಿನ ಅದರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪಲ್ಸ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅನುಗುಣವಾದ "ಶಿಖರ" ಕ್ಕೆ "ಏರಬೇಕು" ಮತ್ತು "ಶಿಖರ" ದಿಂದ ಮತ್ತು ನಂತರ ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್‌ನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಆರಂಭಿಕ "ಶೂನ್ಯ ಮೌಲ್ಯ" ಕ್ಕೆ ಹಿಂತಿರುಗಬೇಕು. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು, ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯು ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯವಾದ 10% ರಿಂದ 90% ಗೆ ಏರುವ ಸಮಯವನ್ನು "ಏರುವ ಸಮಯ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪಲ್ಸ್ ತರಂಗರೂಪವು ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯವಾದ 90% ರಿಂದ 10% ಗೆ ಬೀಳುವ ಸಮಯವನ್ನು "ಪತನ ಸಮಯ" ಅಥವಾ "ಕ್ಷಯಿಸುವ ಸಮಯ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

7. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ರೇಖೀಯತೆಯು ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯ ನಡುವಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರಬೇಕು. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್-ಔಟ್‌ಪುಟ್ ರೇಖೀಯತೆಯಿಂದ ಶೇಕಡಾವಾರು ವಿಚಲನವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ರೇಖೀಯತೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.