Fotocorrente devido à luz incidente Calculadora

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Parâmetros de fibra óptica

✖Potência Incidente em óptica é a quantidade de potência óptica (energia luminosa) incidente no fotodetector.ⓘ Poder do Incidente [P_o]			+10% -10%
✖Coeficiente de reflexão é um parâmetro que descreve quanto de uma onda é refletida por uma descontinuidade de impedância no meio de transmissão.ⓘ Coeficiente de reflexão [r]			+10% -10%
✖A frequência da luz incidente é uma medida de quantos ciclos (oscilações) da onda eletromagnética ocorrem por segundo.ⓘ Frequência da luz incidente [f]			+10% -10%
✖O Coeficiente de Absorção é uma medida da rapidez com que um material absorve energia radiante. Pode ser definido em termos de espessura unitária, massa unitária ou por átomo de um absorvedor.ⓘ Coeficiente de absorção [α_ab]			+10% -10%
✖A largura da região de absorção refere-se à largura da região na fibra óptica onde a luz é absorvida e convertida em calor pelas moléculas no núcleo e revestimento da fibra.ⓘ Largura da região de absorção [d_ab]			+10% -10%

✖Fotocorrente é a corrente elétrica produzida pelo fotodetector quando exposto à luz.ⓘ Fotocorrente devido à luz incidente [I_p]

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Fórmula

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Fotocorrente devido à luz incidente

Fórmula

`"I"_{"p"} = ("P"_{"o"}*"[Charge-e]"*(1-"r"))/("[hP]"*"f")*(1-exp(-"α"_{"ab"}*"d"_{"ab"}))`

Exemplo

`"70.23536mA"=("1.75µW"*"[Charge-e]"*(1-"0.25"))/("[hP]"*"20Hz")*(1-exp(-"2.011"*"2.201nm"))`

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Fotocorrente devido à luz incidente Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Fotocorrente = (Poder do Incidente*[Charge-e]*(1-Coeficiente de reflexão))/([hP]*Frequência da luz incidente)*(1-exp(-Coeficiente de absorção*Largura da região de absorção))
I_p = (P_o*[Charge-e]*(1-r))/([hP]*f)*(1-exp(-α_ab*d_ab))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funções, 6 Variáveis

Constantes Usadas

[Charge-e] - Carga do elétron Valor considerado como 1.60217662E-19
[hP] - Constante de Planck Valor considerado como 6.626070040E-34

Funções usadas

exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)

Variáveis Usadas

Fotocorrente - (Medido em Ampere) - Fotocorrente é a corrente elétrica produzida pelo fotodetector quando exposto à luz.
Poder do Incidente - (Medido em Watt) - Potência Incidente em óptica é a quantidade de potência óptica (energia luminosa) incidente no fotodetector.
Coeficiente de reflexão - Coeficiente de reflexão é um parâmetro que descreve quanto de uma onda é refletida por uma descontinuidade de impedância no meio de transmissão.
Frequência da luz incidente - (Medido em Hertz) - A frequência da luz incidente é uma medida de quantos ciclos (oscilações) da onda eletromagnética ocorrem por segundo.
Coeficiente de absorção - O Coeficiente de Absorção é uma medida da rapidez com que um material absorve energia radiante. Pode ser definido em termos de espessura unitária, massa unitária ou por átomo de um absorvedor.
Largura da região de absorção - (Medido em Metro) - A largura da região de absorção refere-se à largura da região na fibra óptica onde a luz é absorvida e convertida em calor pelas moléculas no núcleo e revestimento da fibra.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Poder do Incidente: 1.75 Microwatt --> 1.75E-06 Watt (Verifique a conversão aqui)
Coeficiente de reflexão: 0.25 --> Nenhuma conversão necessária
Frequência da luz incidente: 20 Hertz --> 20 Hertz Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de absorção: 2.011 --> Nenhuma conversão necessária
Largura da região de absorção: 2.201 Nanômetro --> 2.201E-09 Metro (Verifique a conversão aqui)

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

I_p = (P_o*[Charge-e]*(1-r))/([hP]*f)*(1-exp(-α_ab*d_ab)) --> (1.75E-06*[Charge-e]*(1-0.25))/([hP]*20)*(1-exp(-2.011*2.201E-09))

Avaliando ... ...

I_p = 0.0702353567505259

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

0.0702353567505259 Ampere -->70.2353567505259 Miliamperes (Verifique a conversão aqui)

RESPOSTA FINAL

70.2353567505259 ≈ 70.23536 Miliamperes <-- Fotocorrente

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Vaidehi Singh

Faculdade de Engenharia de Prabhat (PEC), Utar Pradesh

Vaidehi Singh criou esta calculadora e mais 25+ calculadoras!

Verificado por Parminder Singh

Universidade de Chandigarh (CU), Punjab

Parminder Singh verificou esta calculadora e mais 600+ calculadoras!

< 25 Detectores ópticos Calculadoras

SNR do receptor ADP de fotodiodo Good Avalanche em decibéis

Vai A relação sinal-ruído = 10*log10((Fator de Multiplicação^2*Fotocorrente^2)/(2*[Charge-e]*Largura de banda pós-detecção*(Fotocorrente+Corrente Negra)*Fator de Multiplicação^2.3+((4*[BoltZ]*Temperatura*Largura de banda pós-detecção*1.26)/Resistência de carga)))

Fotocorrente devido à luz incidente

Vai Fotocorrente = (Poder do Incidente*[Charge-e]*(1-Coeficiente de reflexão))/([hP]*Frequência da luz incidente)*(1-exp(-Coeficiente de absorção*Largura da região de absorção))

Probabilidade de detecção de fótons

Vai Probabilidade de encontrar um fóton = ((Variância da função de distribuição de probabilidade^(Número de fótons incidentes))*exp(-Variância da função de distribuição de probabilidade))/(Número de fótons incidentes!)

Excesso de fator de ruído de avalanche

Vai Excesso de fator de ruído de avalanche = Fator de Multiplicação*(1+((1-Coeficiente de Ionização de Impacto)/Coeficiente de Ionização de Impacto)*((Fator de Multiplicação-1)/Fator de Multiplicação)^2)

Ganho Óptico de Fototransistores

Vai Ganho Óptico do Fototransistor = (([hP]*[c])/(Comprimento de onda da luz*[Charge-e]))*(Corrente de Coletor do Fototransistor/Poder do Incidente)

Corrente total do fotodiodo

Vai Corrente de saída = Corrente Negra*(exp(([Charge-e]*Tensão do fotodiodo)/(2*[BoltZ]*Temperatura))-1)+Fotocorrente

Número médio de fótons detectados

Vai Número médio de fótons detectados = (Eficiência quântica*Potência Óptica Média Recebida*Período de tempo)/(Frequência da luz incidente*[hP])

Mudança de fase de passagem única através do amplificador Fabry-Perot

Vai Mudança de fase de passagem única = (pi*(Frequência da luz incidente-Frequência Ressonante Fabry-Perot))/Faixa Espectral Livre do Interferômetro Fabry-Pérot

Corrente total de ruído quadrático médio

Vai Corrente total de ruído quadrático médio = sqrt(Ruído total de tiro^2+Ruído atual escuro^2+Corrente de ruído térmico^2)

Potência Óptica Média Recebida

Vai Potência Óptica Média Recebida = (20.7*[hP]*Frequência da luz incidente)/(Período de tempo*Eficiência quântica)

Potência total aceita pela fibra

Vai Potência total aceita pela fibra = Poder do Incidente*(1-(8*Deslocamento Axial)/(3*pi*Raio do Núcleo))

Fotocorrente Multiplicada

Vai Fotocorrente Multiplicada = Ganho Óptico do Fototransistor*Responsividade do Fotodetector*Poder do Incidente

Efeito da temperatura na corrente escura

Vai Corrente escura em temperatura elevada = Corrente Negra*2^((Temperatura alterada-Temperatura Anterior)/10)

Largura de banda máxima do fotodiodo 3 dB

Vai Largura de banda máxima de 3db = Velocidade da Transportadora/(2*pi*Largura da camada de esgotamento)

Taxa de fótons incidentes

Vai Taxa de fótons incidentes = Potência óptica incidente/([hP]*Frequência da onda de luz)

Largura de banda máxima de 3dB do fotodetector de metal

Vai Largura de banda máxima de 3db = 1/(2*pi*Tempo de trânsito*Ganho FotoCondutor)

Penalidade de largura de banda

Vai Largura de banda pós-detecção = 1/(2*pi*Resistência de carga*Capacitância)

Ponto de corte de comprimento de onda longo

Vai Ponto de corte do comprimento de onda = [hP]*[c]/Energia Bandgap

Maior tempo de trânsito

Vai Tempo de trânsito = Largura da camada de esgotamento/Velocidade de deriva

Eficiência Quântica do Fotodetector

Vai Eficiência quântica = Número de elétrons/Número de fótons incidentes

Taxa de elétrons no detector

Vai Taxa de elétrons = Eficiência quântica*Taxa de fótons incidentes

Fator de Multiplicação

Vai Fator de Multiplicação = Corrente de saída/Fotocorrente inicial

Largura de banda de 3 dB de fotodetectores de metal

Vai Largura de banda máxima de 3db = 1/(2*pi*Tempo de trânsito)

Tempo de trânsito em relação à difusão de transportadoras minoritárias

Vai Tempo de difusão = Distância^2/(2*Coeficiente de difusão)

Detectividade do Fotodetector

Vai Detectividade = 1/Potência equivalente de ruído

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