Gain optique des phototransistors Calculatrice

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✖La longueur d'onde de la lumière fait référence à la distance entre deux pics ou creux consécutifs d'une onde électromagnétique dans le spectre optique.ⓘ Longueur d'onde de la lumière [λ]			+10% -10%
✖Le courant collecteur du phototransistor est une mesure de la sensibilité du phototransistor. Il décrit la charge de courant maximale autorisée dans le collecteur.ⓘ Courant collecteur du phototransistor [I_col]			+10% -10%
✖La puissance incidente par rapport à l'optique est la quantité de puissance optique (énergie lumineuse) incidente sur le photodétecteur.ⓘ Puissance incidente [P_o]			+10% -10%

✖Le gain optique du phototransistor est une mesure de la façon dont un milieu amplifie les photons par émission stimulée.ⓘ Gain optique des phototransistors [G_O]

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Formule

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Gain optique des phototransistors

Formule

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

Exemple

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

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Gain optique des phototransistors Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Gain optique du phototransistor = (([hP]*[c])/(Longueur d'onde de la lumière*[Charge-e]))*(Courant collecteur du phototransistor/Puissance incidente)
G_O = (([hP]*[c])/(λ*[Charge-e]))*(I_col/P_o)
Cette formule utilise 3 Constantes, 4 Variables

Constantes utilisées

[Charge-e] - Charge d'électron Valeur prise comme 1.60217662E-19
[hP] - constante de Planck Valeur prise comme 6.626070040E-34
[c] - Vitesse de la lumière dans le vide Valeur prise comme 299792458.0

Variables utilisées

Gain optique du phototransistor - Le gain optique du phototransistor est une mesure de la façon dont un milieu amplifie les photons par émission stimulée.
Longueur d'onde de la lumière - (Mesuré en Mètre) - La longueur d'onde de la lumière fait référence à la distance entre deux pics ou creux consécutifs d'une onde électromagnétique dans le spectre optique.
Courant collecteur du phototransistor - (Mesuré en Ampère) - Le courant collecteur du phototransistor est une mesure de la sensibilité du phototransistor. Il décrit la charge de courant maximale autorisée dans le collecteur.
Puissance incidente - (Mesuré en Watt) - La puissance incidente par rapport à l'optique est la quantité de puissance optique (énergie lumineuse) incidente sur le photodétecteur.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Longueur d'onde de la lumière: 1.55 Micromètre --> 1.55E-06 Mètre (Vérifiez la conversion ici)
Courant collecteur du phototransistor: 5.66 Microampère --> 5.66E-06 Ampère (Vérifiez la conversion ici)
Puissance incidente: 1.75 Microwatt --> 1.75E-06 Watt (Vérifiez la conversion ici)

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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

Évaluer ... ...

G_O = 2.5870988299136

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

2.5870988299136 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

2.5870988299136 ≈ 2.587099 <-- Gain optique du phototransistor

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Vaidehi Singh

Collège d'ingénieurs Prabhat (PEC), Uttar Pradesh

Vaidehi Singh a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Parminder Singh

Université de Chandigarh (UC), Pendjab

Parminder Singh a validé cette calculatrice et 600+ autres calculatrices!

< 25 Détecteurs optiques Calculatrices

SNR du bon récepteur ADP à photodiode à avalanche en décibels

Aller Rapport signal sur bruit = 10*log10((Facteur de multiplication^2*Photocourant^2)/(2*[Charge-e]*Bande passante post-détection*(Photocourant+Courant sombre)*Facteur de multiplication^2.3+((4*[BoltZ]*Température*Bande passante post-détection*1.26)/Résistance à la charge)))

Photocourant dû à la lumière incidente

Aller Photocourant = (Puissance incidente*[Charge-e]*(1-Coefficient de reflexion))/([hP]*Fréquence de la lumière incidente)*(1-exp(-Coefficient d'absorption*Largeur de la région d'absorption))

Probabilité de détecter des photons

Aller Probabilité de trouver un photon = ((Variance de la fonction de distribution de probabilité^(Nombre de photons incidents))*exp(-Variance de la fonction de distribution de probabilité))/(Nombre de photons incidents!)

Facteur de bruit d’avalanche excessif

Aller Facteur de bruit d’avalanche excessif = Facteur de multiplication*(1+((1-Coefficient d'ionisation d'impact)/Coefficient d'ionisation d'impact)*((Facteur de multiplication-1)/Facteur de multiplication)^2)

Gain optique des phototransistors

Aller Gain optique du phototransistor = (([hP]*[c])/(Longueur d'onde de la lumière*[Charge-e]))*(Courant collecteur du phototransistor/Puissance incidente)

Courant total de photodiode

Aller Courant de sortie = Courant sombre*(exp(([Charge-e]*Tension des photodiodes)/(2*[BoltZ]*Température))-1)+Photocourant

Nombre moyen de photons détectés

Aller Nombre moyen de photons détectés = (Efficacité quantique*Puissance optique reçue moyenne*Période de temps)/(Fréquence de la lumière incidente*[hP])

Déphasage à passage unique via un amplificateur Fabry-Perot

Aller Déphasage en un seul passage = (pi*(Fréquence de la lumière incidente-Fréquence de résonance Fabry – Perot))/Gamme spectrale libre de l'interféromètre Fabry-Pérot

Courant de bruit quadratique moyen total

Aller Courant de bruit quadratique moyen total = sqrt(Bruit total de tir^2+Bruit de courant sombre^2+Courant de bruit thermique^2)

Puissance optique reçue moyenne

Aller Puissance optique reçue moyenne = (20.7*[hP]*Fréquence de la lumière incidente)/(Période de temps*Efficacité quantique)

Puissance totale acceptée par la fibre

Aller Puissance totale acceptée par la fibre = Puissance incidente*(1-(8*Déplacement axial)/(3*pi*Rayon du noyau))

Effet de la température sur le courant d'obscurité

Aller Courant sombre à température élevée = Courant sombre*2^((Température modifiée-Température précédente)/10)

Photocourant multiplié

Aller Photocourant multiplié = Gain optique du phototransistor*Réactivité du photodétecteur*Puissance incidente

Bande passante maximale de la photodiode 3 dB

Aller Bande passante maximale de 3 dB = Vitesse du porteur/(2*pi*Largeur de la couche d'épuisement)

Taux de photons incidents

Aller Taux de photons incidents = Puissance optique incidente/([hP]*Fréquence de l'onde lumineuse)

Bande passante maximale de 3 dB du photodétecteur de métaux

Aller Bande passante maximale de 3 dB = 1/(2*pi*Temps de transport*Gain photoconducteur)

Point de coupure de longue longueur d'onde

Aller Point de coupure de longueur d'onde = [hP]*[c]/Énergie de bande interdite

Pénalité de bande passante

Aller Bande passante post-détection = 1/(2*pi*Résistance à la charge*Capacitance)

Temps de transit le plus long

Aller Temps de transport = Largeur de la couche d'épuisement/Vitesse de dérive

Efficacité quantique du photodétecteur

Aller Efficacité quantique = Nombre d'électrons/Nombre de photons incidents

Facteur de multiplication

Aller Facteur de multiplication = Courant de sortie/Photocourant initial

Taux d'électrons dans le détecteur

Aller Taux d'électrons = Efficacité quantique*Taux de photons incidents

Bande passante de 3 dB des photodétecteurs de métaux

Aller Bande passante maximale de 3 dB = 1/(2*pi*Temps de transport)

Temps de transit par rapport à la diffusion des transporteurs minoritaires

Aller Temps de diffusion = Distance^2/(2*Coefficient de diffusion)

Détectivité du photodétecteur

Aller Détectivité = 1/Puissance équivalente au bruit

Gain optique des phototransistors Formule

Gain optique du phototransistor = (([hP]*[c])/(Longueur d'onde de la lumière*[Charge-e]))*(Courant collecteur du phototransistor/Puissance incidente)
G_O = (([hP]*[c])/(λ*[Charge-e]))*(I_col/P_o)

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