Основные параметры и характеристики приемников

Основными параметрами приемников являются: чувствительность, темновой ток и порог чувствительности.

Чувствительность представляет собой отношение изменения электрической величины на выходе приемника, вызванного падающим на него излучением, к количественной характеристике этого излучения, представленной либо энергетической, либо фотометрической величиной. Для приемников ВОСП обычно указывается монохроматическая чувствительность по току. Электрической величиной на выходе здесь является ток, а количественной характеристикой излучения мощность монохроматического источника на входе приемника заданной длиной волны. Чувствительность S имеет размерность (А/Вт).

Темновым током называют постоянный ток, протекающий через приемник в отсутствии действия светового потока в диапазоне спектральной чувствительности. Темновой ток является одним из источников шума.

Порог чувствительности определяется как среднеквадратическое значение первой гармоники напряжения (тока) шума, приведенное к единичной полосе на частоте модуляции потока излучения. Порог чувствительности находится, когда отношение сигнал/шум на выходе приемника в полосе 1Гц равно единице.

При гармонической модуляции мощность на выходе приемника изменяется по закону:

,

где Р₀ - средняя мощность; Ω - частота модуляции; m_W - коэффициент модуляции.

Порог чувствительности:

,

где I_ш – эффективное значение шумового тока в полосе 1 Гц; S_l - чувствительность.

Порог чувствительности определяют при заданных частоте модуляции и сопротивлении нагрузки. Единицей измерения порога чувствительности является Вт×Гц^–1/2.

Основными характеристиками приемников излучения являются:

1. вольтамперная,

2. спектральная,

3. энергетическая,

4. частотная,

5. переходная.

Вольтамперная характеристика строится для заданных входной мощности и температуры.

Спектральная характеристика отражает зависимость монохроматической чувствительности от длины волны регистрируемого потока излучения.

Энергетической характеристикой называют зависимость фототока от входной мощности оптического излучения.

Частотная характеристика представляет собой зависимость чувствительности от частоты гармонической модуляции потока излучения.

Переходная нормированная характеристика определяется под действием импульса оптического излучения в форме единичной ступени. Это зависимость от времени отношение фототока, описывающего реакцию приемника, к установившемуся значению фототока. Переходная характеристика может быть прямой и обратной, первая соответствует ступеньке появления излучения, вторая – прекращению излучения.

Контрольные вопросы

1. Спонтанное и вынужденное излучение

2. Принцип действия светодиода

3. Принцип действия лазера

4. Требования к источникам излучения для ВОЛС

5. Основные параметры и характеристики источников излучения

6. Сравнительная характеристика светодиода и лазера

7. Устройство и принцип действия p-i-n – фотодиода

8. Устройство и принцип действия ЛФД

9. Требования, предъявляемые к приемникам излучения для ВОЛС

10. Основные параметры приемников излучения для ВОЛС

11. Основные характеристики приемников излучения для ВОЛС

Лекция 16