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PINPIN核心詞:PINAbstract:PINphotodiodeandavalanchephotodiodearebothphoto-detectorsbasedoninternalphotoelectriceffect.Thisessayexpoundsthestructure,principleandindetailrespectively,italsolistcharacteristicparametersofPINPD,includingedgewavelength,quantumefficiency,responsivity,bandwidth,currentvoltagecharacteristicdiagram,noise,andAPD’saswell,includingexcessivenoisefactor,gainbandwidthproduct.WithacomparisonbetweenPINPDandAPD,wecandefinetheirownscopeofapplicationclearly.Atlast,itintroducesthepracticalapplicationofopticcommunication,laserranging,long-distancethesetwophotodiodeinfiber-laserfuzeandopticalsensorinbriefKeywords:PINPIN區(qū)吸取,因而光電轉(zhuǎn)換圖1Diode,如圖1二極管。在二極管的P-NGAPDRAPD圖(1)PINhc1.24<1>上限截止波長(zhǎng):,對(duì)于純Si,=1.12ev,上限截止波長(zhǎng)=1.1m;對(duì)于Ge,=1.6m;對(duì)于InGaAs:=1.6,m。<2>平均電子數(shù),設(shè)pnI/ep結(jié)寬為w,==1-exp(w),欲使Ip<3>響應(yīng)度R:單位功率引發(fā)的光電流大小,即R=,單位A/W或mA/Wp<5>圖4為PIN光電二極管的伏安特性曲線極管的暗電流最低,GePIN光電二極管最大,這也是SiPIN光電二極管更受青睞的重要原因。圖4<6>PIN到90%t=2.19RC圖1閃爍噪聲f原則均方根散粒噪聲i=2eI,Ipps4KTB原則均方根熱噪聲電流i=,tR原則均方根暗電流噪聲i=2eI1閃爍噪聲在高頻條件下能夠忽視不計(jì)各PIN光電二極管的通用工作特性參數(shù)如圖6圖因此需選擇適宜的結(jié)寬w(1)響應(yīng)度R,由于APD的內(nèi)部增益M,APD響應(yīng)度R,=MR(2)增益帶寬積M,BW1Io倍增因子M:總輸出電流與起始電流之比,即M=,增益帶寬積M,BW,2,,IixF來(lái)表征這種倍增噪聲。F又可近似表為各雪崩光電二極管的通用工作特性參數(shù)如圖7圖PINPIN光電二極管、雪崩光電二極管均屬于半導(dǎo)體光電探測(cè)器,所使用的材料同樣,光譜響應(yīng)范疇也同樣。PIN光電二極管優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)度高,響應(yīng)速度快,頻帶性輸出范疇寬,局限性之處在于I層電阻很大,管子的輸出電流小,普通多為零點(diǎn)幾微安至數(shù)微安,因此PIN光電二極管普通接有前置放大器。雪崩光電二極管是含有內(nèi)部增益光電探測(cè)器,雪崩增益雖比光電倍增管(PMT)小的多,但仍使APD度比PIN光電二極管高的多,解決了PIN微弱信號(hào)檢測(cè)時(shí)其優(yōu)點(diǎn)便更加明顯,但由于其增管效益,信號(hào)中的噪聲也會(huì)同時(shí)被放大,且其增益系數(shù)受溫度影響,必要時(shí)還需采用溫度賠償方法,較之PIN在光纖通信領(lǐng)域,兩者在光纖通信中均可作為光接受機(jī)。由于PIN光電二極管響應(yīng)度高,響應(yīng)速度快,基本能滿(mǎn)足絕大多數(shù)光接受機(jī)的規(guī)定,因此PIN光電二極管是光纖通信系統(tǒng)最慣用的檢測(cè)器。選用PINPD還是APD,割引發(fā)的損耗等)和噪聲。還是APD的問(wèn)均能滿(mǎn)足規(guī)定,考慮到APD能放大系統(tǒng)噪聲,在選用PINPD題上,需考慮PIN光電二極管也可用于制作在光存儲(chǔ)(OS),該傳感器由PIN《激光引信雪崩二極管光電探測(cè)》郭婧,張河,張祥金,王曉鋒《BiCMOSOptica
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