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廣東高靈敏度光電探測器服務(wù)電話

來源: 發(fā)布時間:2023-06-25

1873年,英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng),但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段,未獲實際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著半導(dǎo)體的發(fā)展,各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初,中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。在60年代初以前還沒有研制出適用的窄禁帶寬度的半導(dǎo)體材料,因而人們利用非本征光電導(dǎo)效應(yīng)。Ge、Si等材料的禁帶中存在各種深度的雜質(zhì)能級,照射的光子能量只要等于或大于雜質(zhì)能級的離化能,就能夠產(chǎn)生光生自由電子或自由空穴。非本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長波限λ由下式求得λc=1.24/Ei式中Ei表示雜質(zhì)能級的離化能。光電探測器是光接收器的主要器件之一,用來將光功率轉(zhuǎn)換為電流。廣東高靈敏度光電探測器服務(wù)電話

雪崩效應(yīng)只是APD的工作原理,和工作模式不是一個東西。APD工作模式分蓋革模式和線型模式,區(qū)別在于線型模式偏置電壓低于反向擊穿電壓,蓋格模式偏置電壓高于擊穿電壓。線性模式下APD就是一個增益高的普通光電二極管。蓋格模式下APD接受到光子后就會進入并一直處于反向擊穿狀態(tài),APD一直通過一個很大的反向電流。這時,通過外部電路使偏置電壓暫時下降至擊穿電壓之下,APD從反向擊穿模式恢復(fù),等待下一個光子,所以蓋格模式通常只適用與單光子計數(shù)應(yīng)用。石巖50GHZ PIN光電探測器設(shè)計線性度和靈敏度是衡量PIN型光電探測器性能的兩個重要參數(shù)。

1873年,英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng),但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段,未獲實際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著半導(dǎo)體的發(fā)展,各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初,中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。工作原理和特性光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時,光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對,這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng)。這里h是普朗克常數(shù),v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度(單位為電子伏)。因此,本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速。本征光電導(dǎo)材料的長波限受禁帶寬度的限制。

光相干接收機的一個優(yōu)點是數(shù)字信號處理功能。數(shù)字相干接收機的解調(diào)過程是完全線性的;所有傳輸光信號的復(fù)雜幅度信息包括偏振態(tài)在檢測后被保存分析,因此可以進行各種信號補償處理,比如做色度色散補償和偏振模式色散補償。這就使得長距離傳輸?shù)逆溌吩O(shè)計變得更加簡單,因為傳統(tǒng)的非相干光通信是要通過光路補償器件來進行色散補償?shù)裙ぷ鞯?。(傳統(tǒng)傳輸鏈路的色散問題,即光信號各個組成成分在光纖中傳輸時,抵達時間不一樣。)相干接收機比普通的接收機靈敏度高大約20dB,因此在傳輸系統(tǒng)中無中繼的距離就會越長。得益于接收機的高靈敏度,我們可以減少在長距離傳輸光路上進行放大的次數(shù)。基于以上原因,相干光通信可以減少長距離傳輸?shù)墓饫w架設(shè)成本,簡化光路放大和補償設(shè)計,因此在長距離傳輸網(wǎng)上成為了主要的應(yīng)用技術(shù)。當(dāng)光在半導(dǎo)體中傳輸時,光波的能量隨著傳播會逐漸衰減。

光通信雖然以光作為傳播媒介,但歸根結(jié)底還是基于電的。光載波需要使用電信號來進行調(diào)制,接收機接收到光信號也需要將其轉(zhuǎn)換為電信號,才能獲得所攜帶的信息。光的帶寬暫且可以認(rèn)為是無限的,但是電信號的帶寬不可能無限提高。相對于低頻信號,高頻信號有著更高的損耗(包括導(dǎo)線損耗、介質(zhì)損耗以及電磁輻射等),這就導(dǎo)致信號通路的頻率響應(yīng)是一條向下的曲線,高頻成分的減少導(dǎo)致上升下降時間會比原來更長(因為高次諧波比低次諧波更為陡峭,這點很容易理解)。因此帶寬的選擇對時域波形的較短上升邊有直接的影響。半導(dǎo)體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收,本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。廣東PIN光電探測器代加工

光電探測器必須和光信號的調(diào)制形式、信號頻率及波形相匹配。廣東高靈敏度光電探測器服務(wù)電話

在光電探測器中利用表面等離子體共振效應(yīng)可以有效地增強器件的光吸收,擴展器件的光吸收譜,從而產(chǎn)生更多的電子空穴對,提高器件的響應(yīng)電流,并且共振波長能夠被金屬納米結(jié)構(gòu)的介電環(huán)境,尺寸和形狀所改變,從而調(diào)節(jié)吸收波段。規(guī)律性分布的金屬納米結(jié)構(gòu),如孔陣列或者柵線等,能夠和光發(fā)生相互作用,從而提升器件的光吸收能力。除此之外,從圖中能夠看出在金屬納米粒子的表面存在著大量自由振蕩的電子,并且其具有一定的頻率,當(dāng)這個頻率與入射光的頻率相等時,那么在金屬納米粒子表面的局部區(qū)域內(nèi)光子與電子發(fā)生共振,從而極大地增強了器件對光的吸收。后者的激發(fā)條件比較簡單,即金屬納米粒子的大小應(yīng)小于入射光的波長,且改變其大小能夠調(diào)控共振波段,因此可調(diào)節(jié)性更好,應(yīng)用更加靈活,被較廣地用于加強器件的性能。廣東高靈敏度光電探測器服務(wù)電話

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