Fotodiodas su vidinio signalo sustiprinimu lavininiu būdu. Lavinos fotodiodai yra puslaidininkiniai šviesos detektoriai (fotodiodai), kurie veikia esant santykinai aukštai atvirkštinei įtampai (dažniausiai dešimtis ar net šimtais voltų), kartais tik šiek tiek žemiau slenksčio. Šiame diapazone absorbuojančių fotonų sužadinti nešikliai (elektronai ir skylės) yra pagreitinami stipraus vidinio elektrinio lauko ir tada sukuria antrinius nešiklius, o tai dažnai atsitinka fotodaugintuvo vamzdeliuose. Lavinos procesas vyksta tik kelių mikrometrų atstumu, o fotosrovę galima sustiprinti daug kartų. Todėl lavinų fotodiodai gali būti naudojami kaip labai jautrūs detektoriai, kuriems reikalingas mažesnis elektroninio signalo stiprinimas ir dėl to mažesnis elektroninis triukšmas. Tačiau lavinų procesui būdingas kvantinis triukšmas ir stiprintuvo triukšmas paneigia anksčiau minėtus pranašumus. Papildomą triukšmą galima kiekybiškai apibūdinti papildomo triukšmo skaičiumi F, kuris yra veiksnys, apibūdinantis elektroninio triukšmo galios padidėjimą, palyginti su idealiu fotodetektoriumi. Pažymėtina, kad stiprinimo koeficientas ir efektyvusis APD jautrumas yra labai susiję su atvirkštine įtampa, o atitinkamos skirtingų įrenginių reikšmės yra skirtingos. Todėl įprasta apibūdinti įtampos diapazoną, kuriame visi įrenginiai pasiekia tam tikrą jautrumą. Lavinos diodų aptikimo dažnių juostos plotis gali būti labai didelis, daugiausia dėl didelio jautrumo, leidžiančio naudoti mažesnius šunto rezistorius nei įprastuose fotodioduose. Apskritai, kai aptikimo dažnių juostos plotis yra didelis, APD triukšmo charakteristikos yra geresnės nei įprasto PIN fotodiodo, o kai aptikimo dažnių juostos plotis yra mažesnis, PIN fotodiodas ir mažo triukšmo siaurajuostis stiprintuvas veikia geriau. Kuo didesnis stiprinimo koeficientas, tuo didesnis papildomas triukšmo rodiklis, kuris gaunamas padidinus atvirkštinę įtampą. Todėl atvirkštinė įtampa dažniausiai parenkama taip, kad daugybos proceso triukšmas būtų maždaug lygus elektroninio stiprintuvo triukšmui, nes tai sumažins bendrą triukšmą. Papildomo triukšmo dydis priklauso nuo daugelio veiksnių: atvirkštinės įtampos dydžio, medžiagos savybių (ypač jonizacijos koeficiento santykio) ir įrenginio konstrukcijos. Silicio pagrindu pagaminti lavinų diodai yra jautresni 450-1000 nm bangos ilgio srityje (kartais gali siekti 1100 nm), o didžiausias jautrumas yra 600-800 nm diapazone, tai yra, bangos ilgis šioje bangos ilgio srityje yra šiek tiek mažesnis nei Si p-i-n diodų. Si APD dauginimo koeficientas (taip pat vadinamas padidėjimu) svyruoja nuo 50 iki 1000, priklausomai nuo įrenginio konstrukcijos ir naudojamos atvirkštinės įtampos. Ilgesniems bangos ilgiams APD reikalingos germanio arba indžio galio arsenido medžiagos. Jie turi mažesnius srovės dauginimo koeficientus – nuo 10 iki 40. InGaAs APD yra brangesni nei Ge APD, tačiau turi geresnes triukšmo charakteristikas ir didesnį aptikimo dažnių juostos plotį. Tipiški lavinų fotodiodų panaudojimo būdai yra šviesolaidinio ryšio imtuvai, nuotolio nustatymas, vaizdavimas, didelės spartos lazeriniai skaitytuvai, lazeriniai mikroskopai ir optinė laiko srities reflektometrija (OTDR).
Autoriaus teisės @ 2020 „Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd.“ – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
