Điốt quang avalanche được thiết kế bởi kỹ sư Nhật Bản" Jun-ichi Nishizawa" vào năm 1952. Điốt quang avalanche là một máy dò bán dẫn rất nhạy sử dụng hiệu ứng quang điện để chuyển đổi ánh sáng thành điện năng.
Trong hệ thống thông tin liên lạc bằng sợi quang, một thành phần đơn lẻ như điốt quang tuyết lở được sử dụng để chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Trong quá trình tuyết lở, các hạt mang điện được tạo ra do va chạm. Các photon giống như hạt ánh sáng tạo ra nhiều điện tử, do đó tạo ra dòng điện.
Điốt quang tuyết lở là gì
Một điốt sử dụng phương pháp tuyết lở để cung cấp thêm hiệu suất so với các điốt khác được gọi là điốt quang tuyết lở.
Điốt quang Avalanche thay đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và có thể hoạt động ở điện áp phân cực ngược cao. Biểu tượng cho một điốt quang tuyết lở tương tự như biểu tượng của một điốt Zener.
Cấu trúc điốt quang Avalanche
Cấu trúc của điốt quang PIN và điốt quang avalanche tương tự nhau và bao gồm hai vùng pha tạp nhiều và hai vùng pha tạp nhẹ, vùng pha tạp nhiều là P + và N +, trong khi vùng pha tạp nhẹ là Tôi và P.
Trong vùng nội tại, chiều rộng lớp suy giảm của điốt quang tuyết lở khá mỏng so với chiều rộng của điốt quang PIN. Ở đây, vùng p + hoạt động như một cực dương, trong khi vùng n + hoạt động như một cực âm.
So với các điốt quang khác, điốt quang avalanche hoạt động trong các điều kiện phân cực ngược cao. Do đó, tuyết lở được nhân lên bởi các hạt mang điện tích được hình thành do tác động của ánh sáng hoặc các photon. Hành động tuyết lở làm tăng độ lợi của điốt quang lên một số hệ số để cung cấp phạm vi độ nhạy cao.
Tiêu chí hoạt động
Sự cố do tuyết lở xảy ra chủ yếu khi điốt quang chịu điện áp ngược cực đại làm tăng cường điện trường vượt ra ngoài lớp suy giảm. Khi ánh sáng tới xuyên qua vùng p +, nó bị hấp thụ trong vùng p có điện trở suất rất cao và sau đó tạo ra các cặp electron-lỗ trống.
Miễn là có điện trường cao, các hạt tải điện bao gồm cả vận tốc bão hòa của chúng sẽ trôi đến vùng + pn. Khi vận tốc cao nhất, các hạt tải điện sẽ va chạm qua các nguyên tử khác và tạo ra các cặp electron-lỗ trống mới, và các cặp hạt mang điện tích cực lớn sẽ dẫn đến dòng quang cao.
Hoạt động của điốt quang Avalanche
Hoạt động điốt quang Avalanche có thể được thực hiện hoàn toàn trong dechế độ cầu xin. Tuy nhiên, ngoài chế độ tuyết lở tuyến tính, chúng cũng có thể hoạt động ở chế độ Geiger. Trong chế độ hoạt động này, điốt quang có thể hoạt động ở điện áp đánh thủng nói trên. Một chế độ khác," chế độ sub-Geiger" ;, hiện đang được giới thiệu.
Điốt quang Avalanche trong truyền thông cáp quang
Trong hệ thống giao tiếp bằng sợi quang (OFC), điốt quang avalanche thường được sử dụng để xác định tín hiệu yếu, nhưng mạch cần được tối ưu hóa đủ để đạt được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (S / N) cao. Ở đây, SNR là để có được tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu hoàn hảo và hiệu suất lượng tử phải cao vì giá trị này gần như là cực đại, để hầu hết tín hiệu được nhận thấy.
Đặc điểm điốt quang Avalanche
Điốt quang Avalanche là điốt dựa trên tốc độ cao, có độ nhạy cao, hoạt động bằng cách áp dụng điện áp ngược cho phương pháp khuếch đại bên trong. Các điốt này đo ánh sáng phạm vi thấp so với điốt quang loại PIN và do đó được sử dụng trong các ứng dụng có độ nhạy cao thay đổi, chẳng hạn như đo khoảng cách quang và giao tiếp quang tầm xa.
Tuyên bố từ chối trách nhiệm:Bài này là bài tái bản trên mạng, mục đích sao chép bài này nhằm phổ biến kiến thức kỹ thuật liên quan, bản quyền thuộc về tác giả gốc, nếu vi phạm vui lòng liên hệ tòa soạn để xóa.