Calculadora Eficiencia cuántica externa

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Parámetros de modelado de fibra

Características del diseño de fibra

✖La transmisividad de Fresnel es una cantidad adimensional que representa la fracción de energía luminosa incidente que se transmite a través de una interfaz entre dos medios con diferentes índices de refracción.ⓘ Transmisividad de Fresnel [T_f[x]]			+10% -10%
✖El cono de ángulo de aceptación generalmente se refiere al rango angular dentro del cual un fotodetector puede capturar eficientemente los fotones incidentes.ⓘ Cono de ángulo de aceptación [θ_c]			+10% -10%

✖La eficiencia cuántica externa (EQE) es una medida utilizada para cuantificar la eficiencia de un fotodetector o un dispositivo semiconductor para convertir fotones incidentes en portadores de carga eléctrica.ⓘ Eficiencia cuántica externa [η_ext]

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Fórmula

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Eficiencia cuántica externa

Fórmula

`"η"_{"ext"} = (1/(4*pi))*int(("T"_{"f"}"[x]")*(2*pi*sin(x)),x,0,"θ"_{"c"})`

Ejemplo

`"3.382994"=(1/(4*pi))*int("8"*(2*pi*sin(x)),x,0,"30rad")`

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Eficiencia cuántica externa Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Eficiencia cuántica externa = (1/(4*pi))*int(Transmisividad de Fresnel*(2*pi*sin(x)),x,0,Cono de ángulo de aceptación)
η_ext = (1/(4*pi))*int(T_f[x]*(2*pi*sin(x)),x,0,θ_c)
Esta fórmula usa 1 Constantes, 2 Funciones, 3 Variables

Constantes utilizadas

pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sin - El seno es una función trigonométrica que describe la relación entre la longitud del lado opuesto de un triángulo rectángulo y la longitud de la hipotenusa., sin(Angle)
int - La integral definida se puede utilizar para calcular el área neta con signo, que es el área sobre el eje x menos el área debajo del eje x., int(expr, arg, from, to)

Variables utilizadas

Eficiencia cuántica externa - La eficiencia cuántica externa (EQE) es una medida utilizada para cuantificar la eficiencia de un fotodetector o un dispositivo semiconductor para convertir fotones incidentes en portadores de carga eléctrica.
Transmisividad de Fresnel - La transmisividad de Fresnel es una cantidad adimensional que representa la fracción de energía luminosa incidente que se transmite a través de una interfaz entre dos medios con diferentes índices de refracción.
Cono de ángulo de aceptación - (Medido en Radián) - El cono de ángulo de aceptación generalmente se refiere al rango angular dentro del cual un fotodetector puede capturar eficientemente los fotones incidentes.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Transmisividad de Fresnel: 8 --> No se requiere conversión
Cono de ángulo de aceptación: 30 Radián --> 30 Radián No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

η_ext = (1/(4*pi))*int(T_f[x]*(2*pi*sin(x)),x,0,θ_c) --> (1/(4*pi))*int(8*(2*pi*sin(x)),x,0,30)

Evaluar ... ...

η_ext = 3.38299418568089

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

3.38299418568089 --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

3.38299418568089 ≈ 3.382994 <-- Eficiencia cuántica externa

(Cálculo completado en 00.145 segundos)

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Créditos

Creado por Sheik Zaheer

Facultad de Ingeniería Seshadri Rao Gudlavalleru (SRGEC), Gudlavalleru

¡Sheik Zaheer ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por banuprakash

Facultad de Ingeniería Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

¡banuprakash ha verificado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

< 19 Parámetros de modelado de fibra Calculadoras

Ganancia total del amplificador para EDFA

Vamos Ganancia total del amplificador para un EDFA = Factor de confinamiento*exp(int((Sección transversal de emisión*Densidad de población de mayor nivel energético-Sección transversal de absorción*Densidad de población de nivel energético más bajo)*x,x,0,Longitud de la fibra))

Fotocorriente generada a la potencia óptica incidente

Vamos Fotocorriente generada a la potencia óptica incidente = Responsividad del fotodetector para el canal M*El poder del canal Mth+sum(x,1,número de canales,Responsividad del fotodetector para el canal N*Transmitividad del filtro para el canal N*Potencia en el enésimo canal)

Cambio de fase del canal J

Vamos Canal J de cambio de fase = Parámetro no lineal*Duración efectiva de la interacción*(Potencia de la señal Jth+2*sum(x,1,Gama de otros canales excepto J,Potencia de la señal Mth))

Eficiencia cuántica externa

Vamos Eficiencia cuántica externa = (1/(4*pi))*int(Transmisividad de Fresnel*(2*pi*sin(x)),x,0,Cono de ángulo de aceptación)

Duración efectiva de la interacción

Vamos Duración efectiva de la interacción = (1-exp(-(Pérdida de atenuación*Longitud de la fibra)))/Pérdida de atenuación

Pérdida de potencia en fibra

Vamos Fibra de pérdida de energía = Potencia de entrada*exp(Coeficiente de atenuación*Longitud de la fibra)

Dispersión óptica

Vamos Dispersión de fibra óptica = (2*pi*[c]*Constante de propagación)/Longitud de onda de la luz^2

Cambio de fase no lineal

Vamos Cambio de fase no lineal = int(Parámetro no lineal*Potencia óptica,x,0,Longitud de la fibra)

Diámetro de fibra

Vamos Diámetro de la fibra = (Longitud de onda de la luz*Número de modos)/(pi*Apertura numérica)

Número de modos

Vamos Número de modos = (2*pi*Radio del núcleo*Apertura numérica)/Longitud de onda de la luz

Pulso gaussiano

Vamos Pulso gaussiano = Duración del pulso óptico/(Longitud de la fibra*Dispersión de fibra óptica)

Cambio de brillo

Vamos turno brillante = (2*Índice de modo*Velocidad acústica)/Longitud de onda de la bomba

Grado de birrefringencia modal

Vamos Grado de birrefringencia modal = modulus(Índice de modo X-Índice de modo Y)

Duración del tiempo

Vamos Duración del tiempo = Longitud de onda de la luz/Grado de birrefringencia modal

La dispersión de Rayleigh

Vamos La dispersión de Rayleigh = Constante de fibra/(Longitud de onda de la luz^4)

Longitud de la fibra

Vamos Longitud de la fibra = Velocidad del grupo*Retraso de grupo

Velocidad del grupo

Vamos Velocidad del grupo = Longitud de la fibra/Retraso de grupo

Coeficiente de atenuación de fibra

Vamos Coeficiente de atenuación = Pérdida de atenuación/4.343

Número de modos usando frecuencia normalizada

Vamos Número de modos = Frecuencia normalizada^2/2

Eficiencia cuántica externa Fórmula

Eficiencia cuántica externa = (1/(4*pi))*int(Transmisividad de Fresnel*(2*pi*sin(x)),x,0,Cono de ángulo de aceptación)
η_ext = (1/(4*pi))*int(T_f[x]*(2*pi*sin(x)),x,0,θ_c)

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