ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಮೂಲ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳು

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಮೂಲ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳುಫೋಟೋ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು:

ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ವಿವಿಧ ರೂಪಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವ ಮೊದಲು, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕಗಳುಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ಸ್ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸಿವಿಟಿ, ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಶಬ್ಧ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿ (NEP), ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೇದಾರಿ ಸೇರಿವೆ. ಡಿ*), ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯ.

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

2. ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರದ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಒಂದು ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ "ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಕರ್ವ್" ಮೂಲಕ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಕ್ರರೇಖೆಯಲ್ಲಿನ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮೌಲ್ಯದಿಂದ ಮಾಪನಾಂಕ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ತರಂಗಾಂತರಗಳಲ್ಲಿನ ಇತರ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಲ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಮೌಲ್ಯಗಳಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಗಮನಿಸಬೇಕು.

3. ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿಯು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಧನದ ಅಂತರ್ಗತ ಶಬ್ದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದಾಗ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಪವರ್ ಆಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಿಂದ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಮುಖ್ಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಪತ್ತೆ ಸಂವೇದನೆ.

4. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸಂವೇದನೆಯು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನ ಫೋಟೋಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುಗಳ ಅಂತರ್ಗತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಕಡಿಮೆ ಘಟನೆಯ ಫೋಟಾನ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದ ತರಂಗಾಂತರ ಪತ್ತೆಕಾರಕದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಅದರ ಮೌಲ್ಯವು ಬದಲಾಗಬಹುದು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನ, ಅನ್ವಯಿಕ ಪಕ್ಷಪಾತ, ಇತ್ಯಾದಿ). ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ದೊಡ್ಡದಾದಷ್ಟೂ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರದೇಶವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ಚಿಕ್ಕದಾದ ಶಬ್ದ ಸಮಾನ ಶಕ್ತಿ NEP, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸಂವೇದನೆ. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪತ್ತೆ ಸಂವೇದನೆ ಎಂದರೆ ಅದು ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.

5. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆ Q ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಕ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಮೊನ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ "ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ" ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಫೋಟಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳಿಗೆ, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯು ಫೋಟೊಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತ ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಿಸಲಾದ ಅಳತೆ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಗೆ ಅನುಪಾತವಾಗಿದೆ. ಪಿಎನ್ ಜಂಕ್ಷನ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಫೋಟೋಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಘಟನೆಯ ಸಿಗ್ನಲ್ ಫೋಟಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೋಲ್ ಜೋಡಿಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಭಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯ ಮತ್ತೊಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರಾತಿನಿಧ್ಯವೆಂದರೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ರೆಸ್ಪಾನ್ಸಿವಿಟಿ Rd ಮೂಲಕ.

6. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯವು ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್‌ನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಮಾಡ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಅದರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪಲ್ಸ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅನುಗುಣವಾದ "ಪೀಕ್" ಗೆ "ಏರಿಕೆ" ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು "ನಿಂದ" ಗರಿಷ್ಠ" ಮತ್ತು ನಂತರ ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್ನ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಆರಂಭಿಕ "ಶೂನ್ಯ ಮೌಲ್ಯ" ಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿ. ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು, ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಪಲ್ಸ್‌ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತದ ತೀವ್ರತೆಯು ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯವಾದ 10% ರಿಂದ 90% ವರೆಗೆ ಏರುವ ಸಮಯವನ್ನು “ಏರಿಕೆ” ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಮಯ", ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಕೇತದ ಪಲ್ಸ್ ತರಂಗರೂಪವು ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಮೌಲ್ಯವಾದ 90% ರಿಂದ 10% ವರೆಗೆ ಬೀಳುವ ಸಮಯವನ್ನು "ಪತನದ ಸಮಯ" ಅಥವಾ "ಕೊಳೆಯುವ ಸಮಯ" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

7. ರೆಸ್ಪಾನ್ಸ್ ಲೀನಿಯರಿಟಿ ಎನ್ನುವುದು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಘಟನೆಯ ಅಳತೆಯ ಬೆಳಕಿನ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯ ನಡುವಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನಿರೂಪಿಸುವ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ವಿಶಿಷ್ಟ ನಿಯತಾಂಕವಾಗಿದೆ. ಇದು ಔಟ್ಪುಟ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ತೀವ್ರತೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಳಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರಬೇಕು. ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶ್ರೇಣಿಯೊಳಗೆ ಇನ್‌ಪುಟ್-ಔಟ್‌ಪುಟ್ ರೇಖೀಯತೆಯಿಂದ ಶೇಕಡಾವಾರು ವಿಚಲನವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ರೇಖೀಯತೆ ಎಂದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ.