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50GHZ PIN光电探测器

来源: 发布时间:2023年05月19日

为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号,光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配,而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配,使每个相互连接的器件都处于比较好的工作状态。现将光电探测器件的应用选择要点归纳如下:光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。如果测量波长是紫外波段,则选用光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件;如果信号是可见光,则可选用光电倍增管、光敏电阻和Si光电器件;如果是红外信号,则选用光敏电阻,近红外选用Si光电器件或光电倍增管。当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象叫内光电效应。50GHZ PIN光电探测器

两束满足相干条件的信号称为相干信号,相干条件(CoherentCondition):这两束信号在相遇区域:①振动方向相同;②振动频率相同;③相位相同或相位差保持恒定那么在两束信号相遇的区域内就会产生干涉现象。能发出相互干涉的信号的两个信号源就叫相干信号源。在相干信号源情况下正确估计信号方向(即解相干或去相关)的关键问题是如何通过一系列处理或变换使得信号协方差矩阵的秩得到有效恢复,从而正确估计信号源的方向。目前关于解相干的处理基本有两大类:一类是降维处理;另一类是非降维处理。深圳高转换效率光电探测器分析光电二极管的工作原理同光电池一样,都是基于PN结的光伏效应工作的。

1873年,英国W.史密斯发现硒的光电导效应,但是这种效应长期处于探索研究阶段,未获实际应用。第二次世界大战以后,随着半导体的发展,各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。60年代初,中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(锗掺金)和Ge:Hg光电导探测器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料,因而人们利用非本征光电导效应。Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级,照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能,就能够产生光生自由电子或自由空穴。非本征光电导体的响应长波限λ由下式求得λc=1.24/Ei式中Ei表示杂质能级的离化能。

数字相干接收技术使得光传输系统具有足够的色散容限和偏振模容限,无需考虑线路传输上的色度色散和偏振模色散的影响,这给网络建设和运维带来一系列好处。工作原理在发送端,采用外调制方式将信号调制到光载波上进行传输。当信号光传输到达接收端时,首先与─本振光信号进行相干耦合,然后由平衡接收机进行探测。相干光通信根据本振光频率与信号光频率不等或相等,可分为外差检测和零差检测。前者光信号经光电转换后获得旳是中频信号,还需二次解调才能被转换成基带信号。后者光信号经光电转换后被直接转换成基带信号,不用二次解调,但它要求本振光频率与信号光频率严格匹配,并且要求本振光与信号光旳相位锁定。光电探测器是光接收器的主要器件之一,用来将光功率转换为电流。

雪崩效应只是APD的工作原理,和工作模式不是一个东西。APD工作模式分盖革模式和线型模式,区别在于线型模式偏置电压低于反向击穿电压,盖格模式偏置电压高于击穿电压。线性模式下APD就是一个增益高的普通光电二极管。盖格模式下APD接受到光子后就会进入并一直处于反向击穿状态,APD一直通过一个很大的反向电流。这时,通过外部电路使偏置电压暂时下降至击穿电压之下,APD从反向击穿模式恢复,等待下一个光子,所以盖格模式通常只适用与单光子计数应用。APD雪崩光电二极管具有较高的接收机灵敏度。石岩高灵敏度光电探测器优势

所谓相干调制,就是利用要传输旳信号来改变光载波旳频率、相位和振幅。50GHZ PIN光电探测器

光伏探测器基于光照产生电势差,用测电势差的原理。它分为光电池与光电二极管两种类型,光电池主要是把光能转换为电能的器件,目前有硒光电池、硅光电池、砷化镓及锗光电池等,但目前运用较广的是硅光电池。光电二级管分为P-N结光电二极管、PIN光电二级管、雪崩光电二极管、光电三级管等。PIN光电二极管又称快速光电二极管,与一般的光电二极管相比,它具有不的时间常量,并使光谱响应范转向长波方向移动,其峰值波长可移至1.04~1.06um而与YAG激光器的发射波长相对应。它具有灵敏度高的优点。它是由P型半导体和N型半导体之间夹了一层本征半导体构成的。因为本征半导体近似于介质,这就相当于增大了P-N结结电容两个电极之间的距离,使结电容变得很小。其次,P型半导体和N型半导体中耗尽层的宽度是随反向电压增加而加宽的,随着反偏压的增大,结电容也要变得很小。由于I层的存在,而P区一般做得很薄,入射光子只能在I层内被吸收,而反向偏压主要集中在I区,形成高电场区,I区的光生载流子在强电场作用下加速运动,所以载流子渡越时间常量减小,从而改善了光电二极管的频率响应。同时I层的引入加大了耗尽区,展宽了光电转换的有效工作区域,从而使灵敏度得以提高。50GHZ PIN光电探测器

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