Efficacité quantique du photodétecteur Calculatrice

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✖Le nombre d'électrons est la quantité d'électrons collectés au cours du processus.ⓘ Nombre d'électrons [N_e]			+10% -10%
✖Le nombre de photons incidents fait référence à la quantité de photons individuels (particules de lumière) qui frappent ou interagissent avec une surface, un détecteur ou un matériau au cours d'une période ou d'une zone donnée.ⓘ Nombre de photons incidents [N_p]			+10% -10%

✖L'efficacité quantique représente la probabilité qu'un photon incident sur le photodétecteur génère une paire électron-trou, conduisant à un photocourant.ⓘ Efficacité quantique du photodétecteur [η]

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Formule

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Efficacité quantique du photodétecteur

Formule

`"η" = "N"_{"e"}/"N"_{"p"}`

Exemple

`"0.3008"="1.88"/"6.25"`

Calculatrice

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Efficacité quantique du photodétecteur Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Efficacité quantique = Nombre d'électrons/Nombre de photons incidents
η = N_e/N_p
Cette formule utilise 3 Variables

Variables utilisées

Efficacité quantique - L'efficacité quantique représente la probabilité qu'un photon incident sur le photodétecteur génère une paire électron-trou, conduisant à un photocourant.
Nombre d'électrons - Le nombre d'électrons est la quantité d'électrons collectés au cours du processus.
Nombre de photons incidents - Le nombre de photons incidents fait référence à la quantité de photons individuels (particules de lumière) qui frappent ou interagissent avec une surface, un détecteur ou un matériau au cours d'une période ou d'une zone donnée.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Nombre d'électrons: 1.88 --> Aucune conversion requise
Nombre de photons incidents: 6.25 --> Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

η = N_e/N_p --> 1.88/6.25

Évaluer ... ...

η = 0.3008

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

0.3008 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

0.3008 <-- Efficacité quantique

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Simran Shravan Nishad

Collège d'ingénierie de Sinhgad (SCOE), Puné

Simran Shravan Nishad a créé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

Vérifié par Ritwik Tripathi

Institut de technologie de Vellore (VIT Velloré), Vellore

Ritwik Tripathi a validé cette calculatrice et 100+ 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

Efficacité quantique du photodétecteur Formule

Efficacité quantique = Nombre d'électrons/Nombre de photons incidents
η = N_e/N_p

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