Lumivyöryvalokuvauksen suunnitteli japanilainen insinööri "Jun-ichi Nishizawa" vuonna 1952. Lumivyöryvalokuvaus on erittäin herkkä puolijohdeilmaisin, joka käyttää valosähköistä vaikutusta valon muuntamiseen sähköksi.
Kuituoptisessa viestintäjärjestelmässä käytetään yhtä komponenttia, kuten lumivyöryvalodiodia, valon muuntamiseen sähköiseksi signaaliksi. Lumivyöryprosessin aikana latausalukset syntyvät törmäyksistä. Kevyet hiukkasmaiset fotonit luovat monia elektroneja, jotka puolestaan luovat sähkövirran.
Mikä on lumivyöryvalokuvaus
Diodia, joka käyttää lumivyörymenetelmää lisätehon tarjoamiseen verrattuna muihin diodeihin, kutsutaan lumivyöryvalokuvaukseksi.
Lumivyöryvalokuvaukset muuttavat optisen signaalin sähköiseksi signaaliksi ja voivat toimia suurilla käänteisillä vinojännitteillä. Lumivyöryvalokuvauksen symboli on samanlainen kuin Zener-diodin symboli.
Lumivyöry-fotodiodirakenne
PIN-fotodioden ja lumivyöryvalokuon rakenne on samanlainen ja koostuu kahdesta voimakkaasti dopingalueesta ja kahdesta kevyesti doped-alueesta, voimakkaasti doped-alueet ovat P+ ja N+, kun taas kevyesti doped-alueet ovat minä ja P.
Luontaisella alueella lumivyöryvalovalokuolin köyhtymiskerroksen leveys on melko ohut verrattuna PIN-fotodiodionin leveydeseen. Täällä p + -alue toimii kuin anodi, kun taas n + alue toimii kuin katodi.
Verrattuna muihin fotodiodeihin lumivyöryvalokuvaukset toimivat korkeissa käänteisissä vinoumaolosuhteissa. Siksi lumivyöry kerrotaan kevyen impingementin tai fotonien muodostamien latausoperaattoreiden kanssa. Lumivyörytoiminta lisää fotodioden vahvistusta useilla kertoimella korkean herkkyysalueen tarjoamiseksi.
Toimintakriteerit
Lumivyöryn rikkoutuminen tapahtuu pääasiassa silloin, kun fotodiodille altistetaan suurin käänteinen jännite, joka parantaa sähkökenttää köyhtymiskerroksen ulkopuolella. Kun tapahtumavalo tunkeutuu p + -alueelle, se imeytyy hyvin resistiiviseen p-alueeseen ja tuottaa sitten elektroni-reikäpareja.
Niin kauan kuin on korkea sähkökenttä, latausalustat, mukaan lukien niiden kyllästysnopeus, kulkeutuvat pn+-alueelle. Kun nopeus on suurin, kantajat törmäävät muiden atomien läpi ja tuottavat uusia elektroni-reikäpareja, ja valtavat latauskantajaparit johtavat korkeisiin valovirtaan.
Lumivyöryn fotodiodidikäyttö
Lumivyöryvalokuvaus voidaan tehdä kokonaanpletion-tilassa. Lineaarisen lumivyörytilan lisäksi ne voivat kuitenkin toimia myös Geiger-tilassa. Tässä toimintatavassa fotodiodi voi toimia edellä mainitulla rikkoutumisjännitteellä. Toinen tila, "sub-Geiger-tila", otetaan parhaillaan käyttöön.
Lumivyöryvalokuvaukset kuituoptisessa viestinnässä
Optisen kuituviestinnän (OFC) järjestelmissä lumivyöryvalodiodeja käytetään usein heikon signaalin tunnistamiseen, mutta piiri on optimoitava riittävän, jotta saavutetaan korkea signaali-kohinasuhde (S /N). Täällä SNR: n on tarkoitus saada täydellinen signaali-kohinasuhde ja kvanttitehokkuuden tulisi olla korkea, koska tämä arvo on melkein suurin, jotta suurin osa signaalista havaitaan.
Lumivyöryn fotodiodidiominaisuudet
Lumivyöryvalokuvaukset ovat erittäin herkkiä, nopeita diodeja, jotka toimivat soveltamalla käänteisjännitettä sisäiseen vahvistusmenetelmään. Nämä diodit mittaavat matalan kantaman valoa PIN-tyyppisiin fotodiodeihin verrattuna, ja siksi niitä käytetään sovelluksissa, joissa suuri herkkyys vaihtelee, kuten optisen etäisyyden mittauksessa ja pitkän kantaman optisessa viestinnässä.
Vastuuvapauslauseke:Tämä artikkeli on verkon kopiointiartikkeli, tämän artikkelin toistamisen tarkoituksena on levittää asiaankuuluvaa teknistä tietämystä, tekijänoikeus kuuluu alkuperäiselle tekijälle, jos rikkomus, ota yhteyttä editoriin poistaaksesi.