Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen Taschenrechner

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✖Die Quanteneffizienz stellt die Wahrscheinlichkeit dar, dass ein auf den Fotodetektor einfallendes Photon ein Elektron-Loch-Paar erzeugt, was zu einem Photostrom führt.ⓘ Quanteneffizienz [η]			+10% -10%
✖Die durchschnittliche optische Empfangsleistung ist ein Maß für den durchschnittlichen optischen Leistungspegel, der von einem Fotodetektor oder optischen Empfänger in einem Kommunikationssystem oder einer optischen Anwendung empfangen wird.ⓘ Durchschnittliche empfangene optische Leistung [P_ou]			+10% -10%
✖Der Begriff „Zeitraum“ bezieht sich im Allgemeinen auf die Dauer oder das Zeitintervall zwischen zwei bestimmten Ereignissen oder Zeitpunkten im Hinblick auf eine BER von 10ⓘ Zeitraum [τ]			+10% -10%
✖Die Frequenz des einfallenden Lichts ist ein Maß dafür, wie viele Zyklen (Schwingungen) der elektromagnetischen Welle pro Sekunde auftreten.ⓘ Häufigkeit des einfallenden Lichts [f]			+10% -10%

✖Die durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen bezieht sich auf die erwartete oder mittlere Anzahl von Photonen, die von einem Photonendetektor über einen bestimmten Zeitraum oder innerhalb eines bestimmten Experiments registriert oder gemessen werden.ⓘ Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen [z_m]

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Formel

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Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen

Formel

`"z"_{"m"} = ("η"*"P"_{"ou"}*"τ")/("f"*"[hP]")`

Beispiel

`"20.61516"=("0.3"*"6.5e-11pW"*"14.01ns")/("20Hz"*"[hP]")`

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Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen = (Quanteneffizienz*Durchschnittliche empfangene optische Leistung*Zeitraum)/(Häufigkeit des einfallenden Lichts*[hP])
z_m = (η*P_ou*τ)/(f*[hP])
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[hP] - Planck-Konstante Wert genommen als 6.626070040E-34

Verwendete Variablen

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen - Die durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen bezieht sich auf die erwartete oder mittlere Anzahl von Photonen, die von einem Photonendetektor über einen bestimmten Zeitraum oder innerhalb eines bestimmten Experiments registriert oder gemessen werden.
Quanteneffizienz - Die Quanteneffizienz stellt die Wahrscheinlichkeit dar, dass ein auf den Fotodetektor einfallendes Photon ein Elektron-Loch-Paar erzeugt, was zu einem Photostrom führt.
Durchschnittliche empfangene optische Leistung - (Gemessen in Watt) - Die durchschnittliche optische Empfangsleistung ist ein Maß für den durchschnittlichen optischen Leistungspegel, der von einem Fotodetektor oder optischen Empfänger in einem Kommunikationssystem oder einer optischen Anwendung empfangen wird.
Zeitraum - (Gemessen in Zweite) - Der Begriff „Zeitraum“ bezieht sich im Allgemeinen auf die Dauer oder das Zeitintervall zwischen zwei bestimmten Ereignissen oder Zeitpunkten im Hinblick auf eine BER von 10
Häufigkeit des einfallenden Lichts - (Gemessen in Hertz) - Die Frequenz des einfallenden Lichts ist ein Maß dafür, wie viele Zyklen (Schwingungen) der elektromagnetischen Welle pro Sekunde auftreten.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Quanteneffizienz: 0.3 --> Keine Konvertierung erforderlich
Durchschnittliche empfangene optische Leistung: 6.5E-11 Pikowatt --> 6.5E-23 Watt (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Zeitraum: 14.01 Nanosekunde --> 1.401E-08 Zweite (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Häufigkeit des einfallenden Lichts: 20 Hertz --> 20 Hertz Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

z_m = (η*P_ou*τ)/(f*[hP]) --> (0.3*6.5E-23*1.401E-08)/(20*[hP])

Auswerten ... ...

z_m = 20.6151608986011

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

20.6151608986011 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

20.6151608986011 ≈ 20.61516 <-- Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Passya Saikeshav Reddy

CVR HOCHSCHULE FÜR ENGINEERING (CVR), Indien

Passya Saikeshav Reddy hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner verifiziert!

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SNR des Good Avalanche Photodiode ADP Receivers in Dezibel

Gehen Signal-Rausch-Verhältnis = 10*log10((Multiplikations-Faktor^2*Fotostrom^2)/(2*[Charge-e]*Bandbreite nach der Erkennung*(Fotostrom+Dunkle Strömung)*Multiplikations-Faktor^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatur*Bandbreite nach der Erkennung*1.26)/Lastwiderstand)))

Fotostrom durch einfallendes Licht

Gehen Fotostrom = (Vorfallleistung*[Charge-e]*(1-Reflexionsfaktor))/([hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts)*(1-exp(-Absorptionskoeffizient*Breite des Absorptionsbereichs))

Wahrscheinlichkeit, Photonen zu erkennen

Gehen Wahrscheinlichkeit, ein Photon zu finden = ((Varianz der Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion^(Anzahl der einfallenden Photonen))*exp(-Varianz der Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion))/(Anzahl der einfallenden Photonen!)

Optischer Gewinn von Fototransistoren

Gehen Optische Verstärkung des Fototransistors = (([hP]*[c])/(Wellenlänge des Lichts*[Charge-e]))*(Kollektorstrom des Fototransistors/Vorfallleistung)

Überschüssiger Lawinenlärmfaktor

Gehen Überschüssiger Lawinenlärmfaktor = Multiplikations-Faktor*(1+((1-Stoßionisationskoeffizient)/Stoßionisationskoeffizient)*((Multiplikations-Faktor-1)/Multiplikations-Faktor)^2)

Gesamtstrom der Photodiode

Gehen Ausgangsstrom = Dunkle Strömung*(exp(([Charge-e]*Photodiodenspannung)/(2*[BoltZ]*Temperatur))-1)+Fotostrom

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen

Gehen Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen = (Quanteneffizienz*Durchschnittliche empfangene optische Leistung*Zeitraum)/(Häufigkeit des einfallenden Lichts*[hP])

Single-Pass-Phasenverschiebung durch Fabry-Perot-Verstärker

Gehen Single-Pass-Phasenverschiebung = (pi*(Häufigkeit des einfallenden Lichts-Fabry-Perot-Resonanzfrequenz))/Freier Spektralbereich des Fabry-Pérot-Interferometers

Gesamter quadratischer Mittelwert des Rauschstroms

Gehen Gesamter quadratischer Mittelwert des Rauschstroms = sqrt(Totales Schussgeräusch^2+Dunkles Stromrauschen^2+Thermischer Rauschstrom^2)

Durchschnittliche empfangene optische Leistung

Gehen Durchschnittliche empfangene optische Leistung = (20.7*[hP]*Häufigkeit des einfallenden Lichts)/(Zeitraum*Quanteneffizienz)

Von Glasfaser akzeptierte Gesamtleistung

Gehen Von Glasfaser akzeptierte Gesamtleistung = Vorfallleistung*(1-(8*Axiale Verschiebung)/(3*pi*Radius des Kerns))

Vervielfachter Photostrom

Gehen Vervielfachter Photostrom = Optische Verstärkung des Fototransistors*Reaktionsfähigkeit des Fotodetektors*Vorfallleistung

Temperatureffekt auf Dunkelstrom

Gehen Dunkler Strom bei erhöhter Temperatur = Dunkle Strömung*2^((Geänderte Temperatur-Vorherige Temperatur)/10)

Maximale Fotodiode 3 dB Bandbreite

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = Trägergeschwindigkeit/(2*pi*Breite der Verarmungsschicht)

Einfallende Photonenrate

Gehen Einfallende Photonenrate = Einfallende optische Leistung/([hP]*Frequenz der Lichtwelle)

Maximale 3 dB Bandbreite des Metallfotodetektors

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = 1/(2*pi*Transitzeit*Photoleitender Gewinn)

Bandbreitenstrafe

Gehen Bandbreite nach der Erkennung = 1/(2*pi*Lastwiderstand*Kapazität)

Grenzpunkt bei langer Wellenlänge

Gehen Wellenlängen-Grenzpunkt = [hP]*[c]/Bandlückenenergie

Quanteneffizienz des Fotodetektors

Gehen Quanteneffizienz = Anzahl der Elektronen/Anzahl der einfallenden Photonen

Längste Transitzeit

Gehen Transitzeit = Breite der Verarmungsschicht/Driftgeschwindigkeit

Multiplikations-Faktor

Gehen Multiplikations-Faktor = Ausgangsstrom/Anfänglicher Photostrom

Elektronenrate im Detektor

Gehen Elektronenrate = Quanteneffizienz*Einfallende Photonenrate

3 dB Bandbreite von Metallfotodetektoren

Gehen Maximale Bandbreite von 3 dB = 1/(2*pi*Transitzeit)

Transitzeit in Bezug auf die Diffusion von Minderheitsträgern

Gehen Diffusionszeit = Distanz^2/(2*Diffusionskoeffizient)

Detektivität des Fotodetektors

Gehen Detektiv = 1/Rauschäquivalente Leistung

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen Formel

Durchschnittliche Anzahl detektierter Photonen = (Quanteneffizienz*Durchschnittliche empfangene optische Leistung*Zeitraum)/(Häufigkeit des einfallenden Lichts*[hP])
z_m = (η*P_ou*τ)/(f*[hP])

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