Larghezza di banda è responsività di u fotodetettore

Larghezza di banda è reattività difotodetettore
Quandu si sceglieFotodetector InGaAs, tutti volenu e stesse specificazioni: larghezza di banda sopra à 10 GHz è responsività sopra à 0,9 A/W. Dopu avè sfogliatu u manuale di dati, aghju trovu chì sti dui numeri ùn cumpariscenu mai nantu à u listessu apparechju. A risposta à alta larghezza di banda hè solu 0,5 A/W o ancu menu, è a risposta à alta larghezza di banda hè solu uni pochi di centinaie di MHz. Questu ùn hè micca un prublema tecnicu cù u fabricatore - a larghezza di banda è a risposta sò intrinsecamente cuntradittorie in fisica, è ùn si pò avè tramindui i modi.
A larghezza di banda è a rispunsività sò una cuntradizione fisica inerente, radicata in u parametru criticu di u spessore di u stratu d'assorbimentu. Aumentà u spessore di u stratu d'assorbimentu pò migliurà l'efficienza quantica (aumentendu cusì a rispunsività), ma prulungherà u tempu di transitu di i purtatori di carica (riducendu cusì a larghezza di banda); Vice versa. Dunque, in a cuncepzione di u fotodetector PIN standard, i dui ùn ponu esse ottenuti simultaneamente è si deve fà un compromessu.
Pianu di rivoluzione industriale:
L'articulu presenta trè suluzioni tecnologiche di punta destinate à superà sta cuntradizione:
Rivelatore di tipu guida d'onda (WGPD): Disaccoppia a direzzione di propagazione di a luce da a direzzione di deriva di i portatori di carica, è pò ottene simultaneamente una larghezza di banda elevata (> 40 GHz) è una alta responsività (> 0,9 A/W), ma u prucessu hè cumplessu è u costu hè altu.
Fotodetector di Trasportu Unidirezionale (UTC-PD): Utilizendu solu elettroni à alta velocità per a deriva, eliminendu a limitazione di u tempu di transitu di i lacune à bassa velocità, pò ottene una larghezza di banda estremamente alta (> 100 GHz) è hè cumunemente adupratu in cumunicazioni à alta velocità è campi terahertz.
Fotodetector miglioratu da cavità risonante (RCE): Utilizendu una cavità risonante ottica per migliurà l'assorbimentu di a luce in un stratu sottile di assorbimentu, pò migliurà l'efficienza quantica mantenendu una larghezza di banda elevata, ma a larghezza di banda operativa (gamma spettrale) hè assai stretta.
Suggerimenti per a selezzione di prughjetti:
Chiarificà a priorità di i requisiti: Prima, determinà u requisitu minimu di larghezza di banda per u fotodetector basatu annantu à a larghezza di banda di u signale di u sistema (cù un margine di 3 volte), è dopu selezziunate u mudellu cù a più alta reattività in questa cundizione.
Fate attenzione à l'indicatori di livellu di sistema: Quandu si valuta un fotodetector, ci vole à fà attenzione à a putenza equivalente à u rumore (NEP) è à a sensibilità di u sistema, micca solu à a reattività, postu chì una alta reattività pò esse accumpagnata da un rumore elevatu.
CunsiderateFotodetector APDIn scenarii di bassa putenza: Quandu a putenza di a luce incidente hè assai bassa (cum'è <-30 dBm), u guadagnu internu di u fotodiodu à valanga (fotodetector APD) pò esse adupratu per cumpensà a mancanza di reattività, ma si deve fà attenzione à u so rumore eccessivu.
Sceglie WGPD cù esigenze elevate è budget elevatu: Quandu u sistema richiede sia una larghezza di banda elevata (> 20 GHz) sia una alta responsività (> 0,8 A/W), i rilevatori PIN standard ùn ponu micca risponde à i requisiti, è i rilevatori di tipu guida d'onda (WGPD) devenu esse cunsiderati direttamente.
Cunclusione:
U compromisu di risposta di larghezza di banda di u standardFotodetector PINhè una limitazione fisica inerente. Per superalla veramente, hè necessaria l'innuvazione in a struttura di u dispusitivu per disaccoppià fisicamente u percorsu d'assorbimentu di a luce da u percorsu di transitu di u purtatore. E soluzioni di fascia alta anu prestazioni eccellenti ma costi elevati, dunque in a pratica ingegneristica, hè sempre necessariu fà un compromessu trà scenarii d'applicazione specifici, requisiti di prestazioni è budget.