Efficienza quantistica del fotorivelatore calcolatrice

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Parametri della fibra ottica

✖Il numero di elettroni è la quantità di elettroni raccolti durante il processo.ⓘ Numero di elettroni [N_e]			+10% -10%
✖Il numero di fotoni incidenti si riferisce alla quantità di singoli fotoni (particelle di luce) che colpiscono o interagiscono con una superficie, un rilevatore o un materiale entro un dato periodo o area.ⓘ Numero di fotoni incidenti [N_p]			+10% -10%

✖L’efficienza quantistica rappresenta la probabilità che un fotone incidente sul fotorivelatore generi una coppia elettrone-lacuna, che porta ad una fotocorrente.ⓘ Efficienza quantistica del fotorivelatore [η]

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Formula

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Efficienza quantistica del fotorivelatore

Formula

`"η" = "N"_{"e"}/"N"_{"p"}`

Esempio

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

Calcolatrice

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Efficienza quantistica del fotorivelatore Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo

Formula utilizzata

Efficienza quantistica = Numero di elettroni/Numero di fotoni incidenti
η = N_e/N_p
Questa formula utilizza 3 Variabili

Variabili utilizzate

Efficienza quantistica - L’efficienza quantistica rappresenta la probabilità che un fotone incidente sul fotorivelatore generi una coppia elettrone-lacuna, che porta ad una fotocorrente.
Numero di elettroni - Il numero di elettroni è la quantità di elettroni raccolti durante il processo.
Numero di fotoni incidenti - Il numero di fotoni incidenti si riferisce alla quantità di singoli fotoni (particelle di luce) che colpiscono o interagiscono con una superficie, un rilevatore o un materiale entro un dato periodo o area.

PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base

Numero di elettroni: 1.88 --> Nessuna conversione richiesta
Numero di fotoni incidenti: 6.25 --> Nessuna conversione richiesta

FASE 2: valutare la formula

Sostituzione dei valori di input nella formula

η = N_e/N_p --> 1.88/6.25

Valutare ... ...

η = 0.3008

PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output

0.3008 --> Nessuna conversione richiesta

RISPOSTA FINALE

0.3008 <-- Efficienza quantistica

(Calcolo completato in 00.004 secondi)

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Titoli di coda

Creato da Simran Shravan Nishad

Sinhgad College of Engineering (SCOE), Puna

Simran Shravan Nishad ha creato questa calcolatrice e altre 25+ altre calcolatrici!

Verificato da Ritwik Tripati

Vellore Institute of Technology (VITVellore), Vellore

Ritwik Tripati ha verificato questa calcolatrice e altre 100+ 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

Efficienza quantistica del fotorivelatore Formula

Efficienza quantistica = Numero di elettroni/Numero di fotoni incidenti
η = N_e/N_p

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