Fattore di rumore da valanga in eccesso calcolatrice

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Parametri della fibra ottica

✖Il fattore di moltiplicazione è una misura del guadagno interno fornito dal fotodiodo a valanga.ⓘ Fattore di moltiplicazione [M]			+10% -10%
✖Il coefficiente di ionizzazione da impatto è un parametro che caratterizza la probabilità di eventi di ionizzazione da impatto nei fotodiodi da valanga (APD).ⓘ Coefficiente di ionizzazione da impatto [k]			+10% -10%

✖L'eccesso di rumore da valanga rappresenta il rumore aggiuntivo introdotto a causa del processo di moltiplicazione delle valanghe che avviene in questi dispositivi.ⓘ Fattore di rumore da valanga in eccesso [F]

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Formula

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Fattore di rumore da valanga in eccesso

Formula

`"F" = "M"*(1+((1-"k")/"k")*(("M"-1)/"M")^2)`

Esempio

`"6.045455"="2"*(1+((1-"0.11")/"0.11")*(("2"-1)/"2")^2)`

Calcolatrice

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Fattore di rumore da valanga in eccesso Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Fattore di rumore da valanga in eccesso = Fattore di moltiplicazione*(1+((1-Coefficiente di ionizzazione da impatto)/Coefficiente di ionizzazione da impatto)*((Fattore di moltiplicazione-1)/Fattore di moltiplicazione)^2)
F = M*(1+((1-k)/k)*((M-1)/M)^2)
Questa formula utilizza 3 Variabili

Variabili utilizzate

Fattore di rumore da valanga in eccesso - L'eccesso di rumore da valanga rappresenta il rumore aggiuntivo introdotto a causa del processo di moltiplicazione delle valanghe che avviene in questi dispositivi.
Fattore di moltiplicazione - Il fattore di moltiplicazione è una misura del guadagno interno fornito dal fotodiodo a valanga.
Coefficiente di ionizzazione da impatto - Il coefficiente di ionizzazione da impatto è un parametro che caratterizza la probabilità di eventi di ionizzazione da impatto nei fotodiodi da valanga (APD).

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Fattore di moltiplicazione: 2 --> Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di ionizzazione da impatto: 0.11 --> Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

F = M*(1+((1-k)/k)*((M-1)/M)^2) --> 2*(1+((1-0.11)/0.11)*((2-1)/2)^2)

Valutare ... ...

F = 6.04545454545455

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

6.04545454545455 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

6.04545454545455 ≈ 6.045455 <-- Fattore di rumore da valanga in eccesso

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav ha creato questa calcolatrice e altre 50+ altre calcolatrici!

Verificato da Passya Saikeshav Reddy

CVR COLLEGIO DI INGEGNERIA (CVR), India

Passya Saikeshav Reddy ha verificato questa calcolatrice e altre 10+ altre calcolatrici!

< 25 Rilevatori ottici Calcolatrici

SNR di un buon ricevitore ADP con fotodiodo da valanga in decibel

Partire Rapporto segnale-rumore = 10*log10((Fattore di moltiplicazione^2*Fotocorrente^2)/(2*[Charge-e]*Larghezza di banda post-rilevamento*(Fotocorrente+Corrente Oscura)*Fattore di moltiplicazione^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatura*Larghezza di banda post-rilevamento*1.26)/Resistenza al carico)))

Fotocorrente dovuta alla luce incidente

Partire Fotocorrente = (Potere incidente*[Charge-e]*(1-Coefficiente di riflessione))/([hP]*Frequenza della luce incidente)*(1-exp(-Coefficiente di assorbimento*Larghezza della regione di assorbimento))

Probabilità di rilevare fotoni

Partire Probabilità di trovare un fotone = ((Varianza della funzione di distribuzione della probabilità^(Numero di fotoni incidenti))*exp(-Varianza della funzione di distribuzione della probabilità))/(Numero di fotoni incidenti!)

Fattore di rumore da valanga in eccesso

Partire Fattore di rumore da valanga in eccesso = Fattore di moltiplicazione*(1+((1-Coefficiente di ionizzazione da impatto)/Coefficiente di ionizzazione da impatto)*((Fattore di moltiplicazione-1)/Fattore di moltiplicazione)^2)

Guadagno ottico dei fototransistor

Partire Guadagno ottico del fototransistor = (([hP]*[c])/(Lunghezza d'onda della luce*[Charge-e]))*(Corrente di collettore del fototransistor/Potere incidente)

Corrente totale del fotodiodo

Partire Corrente di uscita = Corrente Oscura*(exp(([Charge-e]*Tensione del fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Fotocorrente

Numero medio di fotoni rilevati

Partire Numero medio di fotoni rilevati = (Efficienza quantistica*Potenza ottica media ricevuta*Periodo di tempo)/(Frequenza della luce incidente*[hP])

Sfasamento a passaggio singolo attraverso l'amplificatore Fabry-Perot

Partire Sfasamento a passaggio singolo = (pi*(Frequenza della luce incidente-Frequenza di risonanza di Fabry-Perot))/Gamma spettrale libera dell'interferometro di Fabry-Pérot

Corrente di rumore quadratica media totale

Partire Corrente di rumore quadratica media totale = sqrt(Rumore totale dello scatto^2+Rumore della corrente oscura^2+Corrente di rumore termico^2)

Potenza ottica media ricevuta

Partire Potenza ottica media ricevuta = (20.7*[hP]*Frequenza della luce incidente)/(Periodo di tempo*Efficienza quantistica)

Potenza totale accettata dalla fibra

Partire Potenza totale accettata dalla fibra = Potere incidente*(1-(8*Spostamento assiale)/(3*pi*Raggio del nucleo))

Effetto della temperatura sulla corrente oscura

Partire Corrente oscura con temperatura elevata = Corrente Oscura*2^((Temperatura modificata-Temperatura precedente)/10)

Fotocorrente moltiplicata

Partire Fotocorrente moltiplicata = Guadagno ottico del fototransistor*Reattività del fotorilevatore*Potere incidente

Larghezza di banda massima del fotodiodo 3 dB

Partire Larghezza di banda massima 3 dB = Velocità del portatore/(2*pi*Larghezza dello strato di esaurimento)

Tasso di fotoni incidenti

Partire Tasso di fotoni incidenti = Potenza ottica incidente/([hP]*Frequenza dell'onda luminosa)

Larghezza di banda massima di 3 dB del fotorilevatore di metallo

Partire Larghezza di banda massima 3 dB = 1/(2*pi*Tempo di transito*Guadagno fotoconduttivo)

Punto di interruzione della lunghezza d'onda lunga

Partire Punto di interruzione della lunghezza d'onda = [hP]*[c]/Energia del gap di banda

Penalità sulla larghezza di banda

Partire Larghezza di banda post-rilevamento = 1/(2*pi*Resistenza al carico*Capacità)

Tempo di transito più lungo

Partire Tempo di transito = Larghezza dello strato di esaurimento/Velocità di deriva

Efficienza quantistica del fotorivelatore

Partire Efficienza quantistica = Numero di elettroni/Numero di fotoni incidenti

Velocità degli elettroni nel rivelatore

Partire Tasso di elettroni = Efficienza quantistica*Tasso di fotoni incidenti

Fattore di moltiplicazione

Partire Fattore di moltiplicazione = Corrente di uscita/Fotocorrente iniziale

Tempo di transito rispetto alla diffusione dei portatori di minoranza

Partire Tempo di diffusione = Distanza^2/(2*Coefficiente di diffusione)

Larghezza di banda di 3 dB dei fotorilevatori metallici

Partire Larghezza di banda massima 3 dB = 1/(2*pi*Tempo di transito)

Rilevabilità del fotorivelatore

Partire Detectività = 1/Potenza equivalente al rumore

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