Guadagno ottico dei fototransistor calcolatrice

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Rilevatori ottici

Azioni CV della trasmissione ottica

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Parametri della fibra ottica

✖La lunghezza d'onda della luce si riferisce alla distanza tra due picchi o valli consecutivi di un'onda elettromagnetica nello spettro ottico.ⓘ Lunghezza d'onda della luce [λ]			+10% -10%
✖La corrente di collettore del fototransistor è una misura della sensibilità del fototransistor. Descrive il carico di corrente massimo consentito nel collettore.ⓘ Corrente di collettore del fototransistor [I_col]			+10% -10%
✖La potenza incidente rispetto all'ottica è la quantità di potenza ottica (energia luminosa) incidente sul fotorilevatore.ⓘ Potere incidente [P_o]			+10% -10%

✖Il guadagno ottico del fototransistor è una misura di quanto bene un mezzo amplifica i fotoni mediante emissione stimolata.ⓘ Guadagno ottico dei fototransistor [G_O]

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Formula

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Guadagno ottico dei fototransistor

Formula

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

Esempio

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

Calcolatrice

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Guadagno ottico dei fototransistor Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Guadagno ottico del fototransistor = (([hP]*[c])/(Lunghezza d'onda della luce*[Charge-e]))*(Corrente di collettore del fototransistor/Potere incidente)
G_O = (([hP]*[c])/(λ*[Charge-e]))*(I_col/P_o)
Questa formula utilizza 3 Costanti, 4 Variabili

Costanti utilizzate

[Charge-e] - Carica dell'elettrone Valore preso come 1.60217662E-19
[hP] - Costante di Planck Valore preso come 6.626070040E-34
[c] - Velocità della luce nel vuoto Valore preso come 299792458.0

Variabili utilizzate

Guadagno ottico del fototransistor - Il guadagno ottico del fototransistor è una misura di quanto bene un mezzo amplifica i fotoni mediante emissione stimolata.
Lunghezza d'onda della luce - (Misurato in metro) - La lunghezza d'onda della luce si riferisce alla distanza tra due picchi o valli consecutivi di un'onda elettromagnetica nello spettro ottico.
Corrente di collettore del fototransistor - (Misurato in Ampere) - La corrente di collettore del fototransistor è una misura della sensibilità del fototransistor. Descrive il carico di corrente massimo consentito nel collettore.
Potere incidente - (Misurato in Watt) - La potenza incidente rispetto all'ottica è la quantità di potenza ottica (energia luminosa) incidente sul fotorilevatore.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Lunghezza d'onda della luce: 1.55 Micrometro --> 1.55E-06 metro (Controlla la conversione qui)
Corrente di collettore del fototransistor: 5.66 microampere --> 5.66E-06 Ampere (Controlla la conversione qui)
Potere incidente: 1.75 Microwatt --> 1.75E-06 Watt (Controlla la conversione qui)

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

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

Valutare ... ...

G_O = 2.5870988299136

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

2.5870988299136 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

2.5870988299136 ≈ 2.587099 <-- Guadagno ottico del fototransistor

(Calcolo completato in 00.015 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Vaidehi Singh

Prabhat Ingegneria College (PEC), Uttar Pradesh

Vaidehi Singh ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Parminder Singh

Università di Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh ha verificato questa calcolatrice e altre 500+ 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

Guadagno ottico dei fototransistor Formula

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

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