१. मुख्य प्रदर्शन प्यारामिटरहरू

१.१।उत्तरदायित्व (R)

उत्तरदायित्व भनेको A/W मा व्यक्त गरिएको घटना अप्टिकल पावरमा उत्पन्न फोटोकरेन्टको अनुपात हो। यो तरंगदैर्ध्य, भौतिक गुण, क्वान्टम दक्षता, र उपकरण संरचना मा निर्भर गर्दछ। InGaAs फोटोडियोडहरूले सामान्यतया 1310nm र 1550nm दूरसंचार ब्यान्डहरूमा उच्च उत्तरदायित्व प्रदान गर्दछ, यद्यपि सही मान उपकरण डिजाइन र सञ्चालन अवस्थाहरू अनुसार फरक हुन्छ। उच्च उत्तरदायित्वले दिइएको अप्टिकल इनपुटको लागि थप फोटोकरेन्ट उत्पादन गर्दछ, जसले अन्य आवाज स्रोतहरू तुलनात्मक रहँदा पत्ता लगाउने संवेदनशीलता सुधार गर्न सक्छ।

१.२।गाढा वर्तमान (आईडी)

गाढा प्रवाह भनेको चुहावट प्रवाह हो जुन घटना प्रकाशको अनुपस्थितिमा फोटोडियोड मार्फत बग्दछ। यो थर्मल जेनरेशन-पुन: संयोजन, वाहक प्रसार, सतह चुहावट, र उपकरण दोषहरू सहित धेरै संयन्त्रहरूबाट उत्पन्न हुन सक्छ। अँध्यारो वर्तमान सामान्यतया उल्टो पूर्वाग्रह र तापमान संग बढ्छ र डिटेक्टर शोर फ्लोरमा योगदान गर्दछ। कम अँध्यारो प्रवाह कम प्रकाश पत्ता लगाउन र सटीक अप्टिकल पावर मापनको लागि विशेष गरी महत्त्वपूर्ण छ।

१.३।जंक्शन क्यापेसिटन्स (Cj) र ब्यान्डविथ

जंक्शन क्यापेसिटन्स फोटोडियोड जंक्शनसँग सम्बन्धित क्यापेसिटन्स हो। लोड प्रतिरोधको साथमा, यसले RC कम-पास प्रतिक्रिया बनाउन सक्छ जसले डिटेक्टर ब्यान्डविथलाई सीमित गर्दछ। तल्लो जंक्शन क्यापेसिटन्सले सामान्यतया उच्च ब्यान्डविथ सक्षम गर्दछ, जबकि जंक्शन क्यापेसिटन्स सामान्यतया बढ्दो उल्टो पूर्वाग्रहको साथ घट्छ र सक्रिय क्षेत्रको साथ बढ्छ।

जब RC प्रतिक्रिया प्रमुख ब्यान्डविथ सीमा हो, अनुमानित 3dB ब्यान्डविथ यस रूपमा अनुमान गर्न सकिन्छ:

f3dB ≈ 1 / (2π × RL × Cj)

वास्तविक फोटोडियोड ब्यान्डविथ पनि क्यारियर ट्रान्जिट समय, श्रृंखला प्रतिरोध, प्याकेज परजीवी, र रीडआउट सर्किटमा निर्भर गर्दछ। साना सक्रिय क्षेत्रहरू र उपयुक्त उल्टो पूर्वाग्रहले उच्च ब्यान्डविथ प्राप्त गर्न मद्दत गर्न सक्छ, तर इष्टतम डिजाइन डिटेक्टर संरचना र अनुप्रयोग आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।

१.४।सक्रिय क्षेत्र व्यास

सक्रिय क्षेत्र फोटोडियोडको फोटोसेन्सिटिभ क्षेत्र हो, सामान्यतया यसको व्यास द्वारा निर्दिष्ट। ठूला सक्रिय क्षेत्रहरूले ठूला अप्टिकल बीमहरू समायोजन गर्न सक्छन् र खाली ठाउँ वा भिन्न बीमहरूको लागि ठूलो पङ्क्तिबद्ध सहिष्णुता प्रदान गर्न सक्छन्, तर सामान्यतया उच्च जंक्शन क्यापेसिटन्स र कम ब्यान्डविथ हुन्छ। साना सक्रिय क्षेत्रहरूले कम क्षमता र सम्भावित रूपमा छिटो प्रतिक्रिया प्रदान गर्दछ, तर अधिक सटीक अप्टिकल पङ्क्तिबद्धता चाहिन्छ। इष्टतम सक्रिय क्षेत्र बीम साइज, युग्मन विधि, अप्टिकल पावर, र ब्यान्डविथ आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।

१.५स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया दायरा

वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया दायराले तरंगदैर्ध्य परिभाषित गर्दछ जसमा फोटोडियोडले उपयोगी फोटोरेस्पोन्स प्रदान गर्दछ। छोटो तरंगदैर्ध्य सीमा उपकरण संरचनामा अवशोषण र प्रसारणबाट प्रभावित हुन्छ, जबकि लामो-तरंग लम्बाइ कटअफ मुख्य रूपमा सेमीकन्डक्टर ब्यान्डग्यापद्वारा निर्धारण गरिन्छ। मानक InGaAs photodiodes सामान्यतया लगभग 900nm देखि 1700nm सम्म प्रतिक्रिया प्रदान गर्दछ, उपकरण संरचना र सामग्री संरचना मा निर्भर गर्दछ। विस्तारित-तरंगदैर्ध्य InGaAs भेरियन्टहरूले विस्तारित-SWIR र स्पेक्ट्रोस्कोपी अनुप्रयोगहरूको लागि लगभग 2.6µm वा माथि प्रतिक्रिया विस्तार गर्न सक्छ।

१.६।रेखीयता

Photodiode linearity ले घटना अप्टिकल पावर र आउटपुट फोटोकरेन्ट बीचको समानुपातिक सम्बन्धलाई जनाउँछ। अप्टिकल पावर मिटरहरू, अप्टिकल निगरानी, ​​र मात्रात्मक मापन अनुप्रयोगहरूको लागि राम्रो रेखीयता महत्त्वपूर्ण छ। PIN फोटोडियोडहरूले तिनीहरूको निर्दिष्ट सर्तहरूमा सञ्चालन गर्दा विस्तृत अप्टिकल पावर दायरामा अत्यधिक रैखिक प्रतिक्रिया प्रदान गर्न सक्छ। उच्च अप्टिकल पावरमा, रैखिकता श्रृंखला प्रतिरोध, भोल्टेज ड्रप, संतृप्ति, स्पेस चार्ज प्रभावहरू, र रिडआउट सर्किट द्वारा सीमित हुन सक्छ। कम अप्टिकल पावरमा, मापन शुद्धता अँध्यारो वर्तमान र समग्र डिटेक्टर शोर फ्लोरले बढ्दो प्रभाव पार्छ।

2. सामान्य अनुप्रयोगहरू

२.१।अप्टिकल पावर मापन र निगरानी

फोटोडियोडहरू ह्यान्डहेल्ड र बेन्चटप अप्टिकल पावर मिटरहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, साथै संचार र परीक्षण उपकरणहरूमा निर्मित अप्टिकल पावर मोनिटरिङ मोड्युलहरू। उपयुक्त सक्रिय क्षेत्रहरू, उच्च उत्तरदायित्व, कम गाढा प्रवाह, र राम्रो रेखीयताको साथ InGaAs फोटोडियोडहरू सामान्यतया अप्टिकल पावर मापनको लागि प्रयोग गरिन्छ। ठूला सक्रिय क्षेत्रहरूले बीम-स्थिति र पङ्क्तिबद्धता भिन्नताहरूमा बढी सहिष्णुता प्रदान गर्न सक्छ, जबकि कम गाढा वर्तमानले कम अप्टिकल पावर स्तरहरूमा मापन शुद्धता सुधार गर्न मद्दत गर्दछ।

२.२।फाइबर-अप्टिक संचार रिसीभरहरू

अप्टिकल कम्युनिकेसन रिसीभरहरूमा, फोटोडियोडहरूले परिमार्जित अप्टिकल सिग्नलहरूलाई पछिको प्रक्रियाको लागि विद्युतीय संकेतहरूमा रूपान्तरण गर्दछ। PIN फोटोडियोडहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ उच्च गति, रेखीयता, र पर्याप्त संवेदनशीलता आवश्यक हुन्छ, जबकि APDs ले उच्च रिसीभर संवेदनशीलता आवश्यक पर्ने अनुप्रयोगहरूको लागि आन्तरिक लाभ प्रदान गर्दछ। PIN र APD बीचको छनोट लिंक बजेट, डेटा दर, रिसीभर वास्तुकला, र लागत आवश्यकताहरूमा निर्भर गर्दछ।

२.३फाइबर अप्टिक सेन्सिङ

वितरित तापक्रम सेन्सिङ (DTS), वितरित ध्वनिक सेन्सिङ (DAS), र Brillouin अप्टिकल टाइम-डोमेन एनालिसिस (BOTDA) सहित वितरित फाइबर-ओप्टिक सेन्सिङ प्रणालीहरू, सेन्सिङ फाइबरबाट ब्याकस्क्याटर वा परावर्तित अप्टिकल सिग्नलहरू मापन गर्न फोटोडेटेक्टरहरू प्रयोग गर्छन्। InGaAs फोटोडियोडहरू सामान्यतया 1550nm क्षेत्रको वरिपरि सञ्चालन हुने प्रणालीहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, जवाफदेहीता, आवाज र ब्यान्डविथ विशिष्ट सेन्सिङ प्रविधि र प्रणाली वास्तुकला अनुसार चयन गरिन्छ।

२.४।लेजर पावर निगरानी र नियन्त्रण

फोटोडियोडहरू व्यापक रूपमा वास्तविक-समय लेजर आउटपुट पावर निगरानी र प्रतिक्रिया नियन्त्रणको लागि प्रयोग गरिन्छ। धेरै बटरफ्लाइ र TO-CAN लेजर प्याकेजहरूले स्वचालित पावर कन्ट्रोल (APC) सक्षम पार्दै, लेजर आउटपुटको एक भाग नमूना गर्न मोनिटर फोटोडियोडलाई एकीकृत गर्न सक्छ। बाह्य फोटोडियोडहरू पनि L-I-V परीक्षण, अप्टिकल पावर निगरानी, ​​तरंग लम्बाइ-स्क्यान विशेषता, र अन्य लेजर मापन अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। InGaAs फोटोडियोडहरू टेलिकमको अनुगमन गर्न र तिनीहरूको स्पेक्ट्रल प्रतिक्रिया दायरा भित्र सञ्चालन हुने लेजरहरूलाई सेन्सिङ गर्नका लागि उपयुक्त छन्।

२.५नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी र विश्लेषणात्मक उपकरण

NIR स्पेक्ट्रोस्कोपी प्रणालीहरूले रासायनिक संरचना, नमी सामग्री, र भौतिक गुणहरूको विश्लेषणको लागि नमूनाहरू मार्फत प्रसारित वा प्रतिबिम्बित प्रकाश पत्ता लगाउन फोटोडियोडहरू प्रयोग गर्दछ। 1700nm सम्मको प्रतिक्रिया सहित InGaAs फोटोडियोडहरूले पानी, हाइड्रोकार्बन र अन्य जैविक यौगिकहरूको महत्त्वपूर्ण NIR अवशोषण सुविधाहरू कभर गर्दछ। सही मात्रात्मक मापनको लागि कम शोर र राम्रोसँग वर्णित वर्णक्रमीय उत्तरदायित्व महत्त्वपूर्ण छ।

२.६औद्योगिक र वातावरणीय संवेदन

InGaAs फोटोडियोडहरू NIR TDLAS ग्यास पत्ता लगाउने, अप्टिकल स्थिति सेन्सिङ, र अन्य औद्योगिक मापन अनुप्रयोगहरू सहित, नजिकको इन्फ्रारेड दायरा भित्र सञ्चालन हुने अप्टिकल सेन्सिङ प्रणालीहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। TDLAS प्रणालीहरूमा, फोटोडियोडले ग्यास सेल मार्फत प्रसारित लेजर प्रकाश पत्ता लगाउँदछ, जबकि लक्ष्य अवशोषण तरंगदैर्ध्यमा अप्टिकल तीव्रतामा परिवर्तनहरू ग्यास एकाग्रता निर्धारण गर्न विश्लेषण गरिन्छ। डिटेक्टर तरंगदैर्ध्य प्रतिक्रिया, आवाज प्रदर्शन, र गतिशील दायरा विशिष्ट सेन्सिङ वास्तुकला अनुसार चयन गरिनु पर्छ।