Optischer Gewinn von Fototransistoren Taschenrechner

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✖Unter Lichtwellenlänge versteht man den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen oder Tälern einer elektromagnetischen Welle im optischen Spektrum.ⓘ Wellenlänge des Lichts [λ]			+10% -10%
✖Der Kollektorstrom des Fototransistors ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Fototransistors. Sie beschreibt die maximal zulässige Strombelastung im Kollektor.ⓘ Kollektorstrom des Fototransistors [I_col]			+10% -10%
✖Die einfallende Leistung in Bezug auf die Optik ist die Menge an optischer Leistung (Lichtenergie), die auf den Fotodetektor einfällt.ⓘ Vorfallleistung [P_o]			+10% -10%

✖Die optische Verstärkung eines Fototransistors ist ein Maß dafür, wie gut ein Medium Photonen durch stimulierte Emission verstärkt.ⓘ Optischer Gewinn von Fototransistoren [G_O]

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Formel

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Optischer Gewinn von Fototransistoren

Formel

`"G"_{"O"} = (("[hP]"*"[c]")/("λ"*"[Charge-e]"))*("I"_{"col"}/"P"_{"o"})`

Beispiel

`"2.587099"=(("[hP]"*"[c]")/("1.55μm"*"[Charge-e]"))*("5.66µA"/"1.75µW")`

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Optischer Gewinn von Fototransistoren Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Optische Verstärkung des Fototransistors = (([hP]*[c])/(Wellenlänge des Lichts*[Charge-e]))*(Kollektorstrom des Fototransistors/Vorfallleistung)
G_O = (([hP]*[c])/(λ*[Charge-e]))*(I_col/P_o)
Diese formel verwendet 3 Konstanten, 4 Variablen

Verwendete Konstanten

[Charge-e] - Ladung eines Elektrons Wert genommen als 1.60217662E-19
[hP] - Planck-Konstante Wert genommen als 6.626070040E-34
[c] - Lichtgeschwindigkeit im Vakuum Wert genommen als 299792458.0

Verwendete Variablen

Optische Verstärkung des Fototransistors - Die optische Verstärkung eines Fototransistors ist ein Maß dafür, wie gut ein Medium Photonen durch stimulierte Emission verstärkt.
Wellenlänge des Lichts - (Gemessen in Meter) - Unter Lichtwellenlänge versteht man den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen oder Tälern einer elektromagnetischen Welle im optischen Spektrum.
Kollektorstrom des Fototransistors - (Gemessen in Ampere) - Der Kollektorstrom des Fototransistors ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Fototransistors. Sie beschreibt die maximal zulässige Strombelastung im Kollektor.
Vorfallleistung - (Gemessen in Watt) - Die einfallende Leistung in Bezug auf die Optik ist die Menge an optischer Leistung (Lichtenergie), die auf den Fotodetektor einfällt.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Wellenlänge des Lichts: 1.55 Mikrometer --> 1.55E-06 Meter (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Kollektorstrom des Fototransistors: 5.66 Mikroampere --> 5.66E-06 Ampere (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Vorfallleistung: 1.75 Mikrowatt --> 1.75E-06 Watt (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

G_O = (([hP]*[c])/(λ*[Charge-e]))*(I_col/P_o) --> (([hP]*[c])/(1.55E-06*[Charge-e]))*(5.66E-06/1.75E-06)

Auswerten ... ...

G_O = 2.5870988299136

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

2.5870988299136 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

2.5870988299136 ≈ 2.587099 <-- Optische Verstärkung des Fototransistors

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Vaidehi Singh

Prabhat Engineering College (PEC), Uttar Pradesh

Vaidehi Singh hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Parminder Singh

Chandigarh-Universität (KU), Punjab

Parminder Singh hat diesen Rechner und 600+ weitere Rechner verifiziert!

< 25 Optische Detektoren Taschenrechner

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

Optischer Gewinn von Fototransistoren Formel

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

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