Математические основы

Среднее количество носителей или импульсов тока за период измерения Т определяется статистикой Пуассона, как следует из уравнения. Если среднее количество импульсов в единицу времени равно (п), общее количество импульсов, возникших за интервал времени Т, будет равно (п)Т. Если i — общий ток, складывающийся из импульсов тока, возникающих в течение рассматриваемого интервала множество способов определения оптических интенсивностей на различных длинах волн. Самый простой способ показан на рисунке. В этом случае узкополосный оптический пропускающий фильтр помещен на пути обратного сигнала, направляемого в фото детектор. Если характеристика чувствительности фотодетектора задана в виде 5(A) А/Вт и известны регистрируемая мощность и длины волн полосы пропускания фильтра, то можно определить интенсивность обратной сигнальной компоненты с длиной волны А. Если для ослабления оптической синфазной составляющей требуется использовать две длины волны, их регистрацию можно осуществить, как показано на рисунке.

Используя схему регистрации, показанную на рисунке, можно также определять длину волны одной узкополосной составляющей. В этом случае два одинаковых детектора, расположенных позади пропускающих фильтров с гауссовской характеристикой, перехватывают составляющие излучения, длина волны которого должна быть определена. Предполагается, что центральные длины волн полос пропускания фильтров располагаются с обеих сторон исследуемой спектральной области, как показано на рисунке. Если 5(A) — спектральная чувствительность детекторов и характеристики чувствительности фильтров заданы функциями

image33

При осуждении оптических приемников для волоконно-оптических датчиков внимание в основном было сосредоточено на базовых технологиях, применяемых для преобразования энергии фотонов в энергию электронов. Чтобы на практике использовать такие технологии, требуется сочетание элементов, описанных здесь, с разнообразными оптическими, электрическими компонентами и методами обработки сигналов, позволяющими преобразовать обратный сигнал датчика или датчиков в полезную информацию. Следовательно, рекомендуется внимательно изучить методы регистрации и обработки сигнала отдельно для каждого типа различных волоконно-оптических датчиков, поскольку множество различных методов можно использовать не только в их собственных приложениях. Вероятно, в предсказуемом будущем полупроводниковые приборы, аналогичные описанным здесь, будут полностью осуществлять все основные фотоэлектронные преобразования в волоконно-оптических датчиках.

См. также:  Лазерные диоды