Fotodiodo con amplificación de señal interna por proceso de avalancha. Los fotodiodos de avalancha son detectores de luz semiconductores (fotodiodos) que funcionan con voltajes inversos relativamente altos (generalmente en decenas o incluso cientos de voltios), a veces solo ligeramente por debajo del umbral. En este rango, los portadores (electrones y huecos) excitados por los fotones absorbentes son acelerados por un fuerte campo eléctrico interno y luego generan portadores secundarios, lo que suele suceder en los tubos fotomultiplicadores. El proceso de avalancha ocurre solo a una distancia de unos pocos micrómetros, y la fotocorriente se puede amplificar muchas veces. Por lo tanto, los fotodiodos de avalancha se pueden utilizar como detectores muy sensibles, que requieren menos amplificación de la señal electrónica y, por lo tanto, menos ruido electrónico. Sin embargo, el ruido cuántico y el ruido del amplificador inherentes al proceso de avalancha anulan las ventajas mencionadas anteriormente. El ruido aditivo se puede describir cuantitativamente mediante la cifra de ruido aditivo, F, que es un factor que caracteriza el aumento de la potencia del ruido electrónico en comparación con un fotodetector ideal. Cabe señalar que el factor de amplificación y la capacidad de respuesta efectiva del APD están muy relacionados con el voltaje inverso, y los valores correspondientes de diferentes dispositivos son diferentes. Por lo tanto, es una práctica común caracterizar un rango de voltaje en el que todos los dispositivos logran una cierta capacidad de respuesta. El ancho de banda de detección de los diodos de avalancha puede ser muy alto, principalmente debido a su alta sensibilidad, lo que permite el uso de resistencias de derivación más pequeñas que en los fotodiodos normales. En términos generales, cuando el ancho de banda de detección es alto, las características de ruido del APD son mejores que las del fotodiodo PIN ordinario, y luego, cuando el ancho de banda de detección es menor, el fotodiodo PIN y un amplificador de banda estrecha de bajo ruido funcionan mejor. Cuanto mayor sea el factor de amplificación, mayor será la cifra de ruido adicional, que se obtiene aumentando la tensión inversa. Por lo tanto, el voltaje inverso generalmente se elige para que el ruido del proceso de multiplicación sea aproximadamente igual al del amplificador electrónico, ya que esto minimizará el ruido general. La magnitud del ruido aditivo está relacionada con muchos factores: la magnitud del voltaje inverso, las propiedades del material (en particular, la relación del coeficiente de ionización) y el diseño del dispositivo. Los diodos de avalancha basados en silicio son más sensibles en la región de longitud de onda de 450 a 1000 nm (a veces pueden alcanzar los 1100 nm) y la mayor capacidad de respuesta está en el rango de 600 a 800 nm, es decir, la longitud de onda en esta región de longitud de onda es ligeramente más pequeño que el de los diodos p-i-n de Si. El factor de multiplicación (también llamado ganancia) de los APD de Si varía entre 50 y 1000 según el diseño del dispositivo y el voltaje inverso aplicado. Para longitudes de onda más largas, los APD requieren materiales de arseniuro de germanio o indio galio. Tienen factores de multiplicación de corriente más pequeños, entre 10 y 40. Los APD de InGaAs son más caros que los APD de Ge, pero tienen mejores características de ruido y un mayor ancho de banda de detección. Las aplicaciones típicas de los fotodiodos de avalancha incluyen receptores en comunicaciones de fibra óptica, alcance, imágenes, escáneres láser de alta velocidad, microscopios láser y reflectometría óptica en el dominio del tiempo (OTDR).
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Módulos de fibra óptica de China, fabricantes de láseres de fibra acoplada, proveedores de componentes láser Todos los derechos reservados.
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
