Фотоприёмники для оптических систем передачи
Вопросы: 1. Какие требования предъявляются к фотоприёмникам оптических систем передачи? Ответ: К фотодетекторам оптических систем связи предъявляются следующие требования: · Высокая чувствительность; · Требуемые спектральные характеристики и широкополосность; · Низкий уровень шумов; · Требуемое быстродействие; · Длительный срок службы; · Использование в интегральных схемах. 5. Чем ограничен диапазон оптических частот для фотодетектирования? Ответ: На представленной спектральной характеристике фотодиода:
S, А/Вт 1 0,707
Завал характеристики на длинных волнах (низкие частоты) объясняется резким уменьшением фототока выше , завал на коротких волнах объясняется шунтирующим действием ёмкости запертого p-n перехода эквивалентной схемы фотодиода. 6. Почему у фотодетекторов есть длинноволновая граница чувствительности? Ответ: Как видно из данной формулы:
величина фототока при заданных и определяется только мощностью излучения. При отсутствии излучения через запертый диод течёт обратный ток, называемый темновым. Этот ток вызывается электронами, перешедшими под влиянием температурных изменений из валентной зоны в зону проводимости. Фототок может существовать лишь при выполнении условия:
Это означает, что фотодиод, выполненный из данного вещества может регистрировать излучение лишь до некоторой граничной длины волны
называемой длинноволновой границей чувствительности. 7. Чем отличается конструкция лавинного фотодиода от конструкции диода p-i-n? Ответ: Фотодиоды p-i-n содержат легированные p и n области, между которыми находится достаточно широкая i-область (полупроводник с собственной проводимостью):
- +
Лавинные фотодиоды по своей структуре отличаются от p-i-n фотодиодов тем, что кроме легированной n и p областей содержит слаболегированные n и p области.
- +
11. Почему фотодиоды шумят? Ответ: Шумы фотодиода подразделяются на шумы фототока и шумы темнового тока. · Шумы темнового тока обусловлены шумом движения свободных носителей, шумом тепловой генерации пар носителей зарядов, шумом рекомбинации пар, шумом движения пар, шумом исчезновения свободных носителей, температурными изменениями. · Шум фототока обусловлен квантовыми процессами случайного возникновения пар носителей зарядов, шумом фоновой засветки, шумом отражения и поглощения в окне, шумом генерации и рекомбинации пар. Задача №4: Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения. Используя график определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора. Дано:
Мощность излучения Pu=5 мкВт; Длина волны ; Решение:
Построим зависимость: Определим величину фототока из соотношения:
;
где S=0.712А/Вт – чувствительность, определённая графически.
;
Определим графически длинноволновую границу чувствительности: ; Определим материал для изготовления прибора исходя из соотношения: ; Делаем заключение, что для изготовления данного прибора используется германий.
Популярное: Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (223)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |