fbpx
Назад

Виды приёмников оптического излучения и особенности их применения


В современных волоконно-оптических коммуникационных системах, а также в лазерных приборах типа лидаров и дальномеров активно применяются оптические приёмно-передающие устройства или трансиверы. Их главной задачей является преобразование оптического сигнала в цифровой и обратно. Такие приборы как правило состоят из передающего и принимающего модуля. Последний чаще всего именуется фотоприёмным устройством. Основным компонентом полупроводниковых фотоприёмников являются фотодиоды, которые подразделяются на различные типы в зависимости от технологии изготовления и используемых материалов. Прежде всего фотодиоды делятся на PIN диоды и APD (лавинные) диоды. Работа PIN фотодиодов построена на образовании электронно-дырочных пар во внутренней нелегированной области (i), которая находится между полупроводниками p- и n- типа. У APD (Avalanche Photodiode) фотодиодов фотонно-электронное преобразование происходит за счёт явления «лавинного пробоя», которое обусловлено нарастанием напряжённости электрического поля, что приводит к ударной ионизации носителей заряда.  APD фотодиоды обладают гораздо большей чувствительностью по сравнению с PIN фотодиодами, однако высокая чувствительность предполагает и более высокий уровень шумов, а также более высокое энергопотребление.


Главным материалом для изготовления поглощающего слоя в фотодиодах изначально был кремний, но сейчас для этой цели всё чаще используется арсенид галлия-индия (InGaAs), поскольку он имеет лучшую квантовую эффективность в широком диапазоне длин волн. Также, с точки зрения термостойкости, важна корпусировка фотодиодов, у полимерных корпусов она как правило выше, чем у металлических, но у металлических выше ударопрочность. В целом при выборе фотодиодов, помимо всего вышеизложенного, важно учитывать следующие характеристики:
  • Минимальный уровень принимаемого оптического сигнала (динамический диапазон);
  • Максимальная мощность принимаемого излучения, превышение этого параметра может привести не только к ошибкам приёма, но и к повреждению самого фотоприёмника;
  • Разница уровня между принятым и отражённым сигналом (количество потерь при приёме);
  • Наличие усилителя сигнала, что также влияет на чувствительность фотоприёмника.
Осуществить выбор подходящей модели фотодиодов Вам всегда помогут сотрудники компании «Лазерные компоненты».