ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰੀ

ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰੀਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ
ਚੁਣਦੇ ਸਮੇਂInGaAs ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ, ਹਰ ਕੋਈ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਚਾਹੁੰਦਾ ਹੈ: 10 GHz ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ 0.9 A/W ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਜਵਾਬਦੇਹੀ। ਡੇਟਾ ਮੈਨੂਅਲ ਨੂੰ ਦੇਖਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਮੈਂ ਪਾਇਆ ਕਿ ਇਹ ਦੋਵੇਂ ਨੰਬਰ ਕਦੇ ਵੀ ਇੱਕੋ ਡਿਵਾਈਸ 'ਤੇ ਦਿਖਾਈ ਨਹੀਂ ਦਿੰਦੇ। ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਸਿਰਫ 0.5 A/W ਜਾਂ ਇਸ ਤੋਂ ਵੀ ਘੱਟ ਹੈ, ਅਤੇ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਸਿਰਫ ਕੁਝ ਸੌ MHz ਹੈ। ਇਹ ਨਿਰਮਾਤਾ ਨਾਲ ਕੋਈ ਤਕਨੀਕੀ ਮੁੱਦਾ ਨਹੀਂ ਹੈ - ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਸੁਭਾਵਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਰੋਧੀ ਹਨ, ਅਤੇ ਤੁਸੀਂ ਇਸਨੂੰ ਦੋਵੇਂ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਲੈ ਸਕਦੇ।
ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਅਤੇ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਰੋਧਾਭਾਸ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਦੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮਾਪਦੰਡ ਵਿੱਚ ਜੜ੍ਹੇ ਹੋਏ ਹਨ। ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੀ ਮੋਟਾਈ ਵਧਾਉਣ ਨਾਲ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ (ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ), ਪਰ ਇਹ ਚਾਰਜ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਦੇ ਆਵਾਜਾਈ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਲੰਮਾ ਕਰੇਗਾ (ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਘਟੇਗਾ); ਇਸਦੇ ਉਲਟ। ਇਸ ਲਈ, ਸਟੈਂਡਰਡ ਪਿੰਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿੱਚ, ਦੋਵਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਮਝੌਤਾ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਉਦਯੋਗ ਦੀ ਸਫਲਤਾ ਯੋਜਨਾ:
ਇਹ ਲੇਖ ਇਸ ਵਿਰੋਧਾਭਾਸ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਦੇ ਉਦੇਸ਼ ਨਾਲ ਤਿੰਨ ਉੱਚ-ਅੰਤ ਦੇ ਤਕਨੀਕੀ ਹੱਲ ਪੇਸ਼ ਕਰਦਾ ਹੈ:
ਵੇਵਗਾਈਡ ਟਾਈਪ ਡਿਟੈਕਟਰ (WGPD): ਚਾਰਜ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਦੀ ਡ੍ਰਿਫਟ ਦਿਸ਼ਾ ਤੋਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੇ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (>40 GHz) ਅਤੇ ਉੱਚ ਜਵਾਬਦੇਹੀ (>0.9 A/W) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੈ।
ਯੂਨੀਡਾਇਰੈਕਸ਼ਨਲ ਕੈਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਪੋਰਟ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ (UTC-PD): ਡ੍ਰਿਫਟ ਲਈ ਸਿਰਫ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਘੱਟ-ਸਪੀਡ ਹੋਲਾਂ ਦੀ ਟ੍ਰਾਂਜਿਟ ਸਮਾਂ ਸੀਮਾ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਇਹ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (>100 GHz) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਾਈ-ਸਪੀਡ ਸੰਚਾਰ ਅਤੇ ਟੈਰਾਹਰਟਜ਼ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਐਨਹਾਂਸਡ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ (RCE): ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਸੋਖਣ ਪਰਤ ਦੇ ਅੰਦਰ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਣ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ, ਇਹ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਬਣਾਈ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ ਕੁਆਂਟਮ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਰੇਂਜ) ਬਹੁਤ ਤੰਗ ਹੈ।
ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਚੋਣ ਲਈ ਸੁਝਾਅ:
ਲੋੜਾਂ ਦੀ ਤਰਜੀਹ ਨੂੰ ਸਪੱਸ਼ਟ ਕਰੋ: ਸਭ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਸਿਸਟਮ ਸਿਗਨਲ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (3 ਗੁਣਾ ਦੇ ਹਾਸ਼ੀਏ ਦੇ ਨਾਲ) ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਲਈ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਲੋੜ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰੋ, ਅਤੇ ਫਿਰ ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਤਹਿਤ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਵਾਲਾ ਮਾਡਲ ਚੁਣੋ।
ਸਿਸਟਮ ਪੱਧਰ ਦੇ ਸੂਚਕਾਂ ਵੱਲ ਧਿਆਨ ਦਿਓ: ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਸਿਰਫ਼ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਹੀ ਨਹੀਂ, ਸਗੋਂ ਸ਼ੋਰ ਬਰਾਬਰ ਸ਼ਕਤੀ (NEP) ਅਤੇ ਸਿਸਟਮ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵੱਲ ਧਿਆਨ ਦੇਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਉੱਚ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਦੇ ਨਾਲ ਉੱਚ ਸ਼ੋਰ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਵਿਚਾਰ ਕਰੋAPD ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਘੱਟ-ਪਾਵਰ ਵਾਲੇ ਹਾਲਾਤਾਂ ਵਿੱਚ: ਜਦੋਂ ਘਟਨਾ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਸ਼ਕਤੀ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ <-30 dBm), ਤਾਂ ਐਵੈਂਚਮੈਂਟ ਫੋਟੋਡੀਓਡ (APD ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ) ਦੇ ਅੰਦਰੂਨੀ ਲਾਭ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜਵਾਬਦੇਹੀ ਦੀ ਘਾਟ ਦੀ ਭਰਪਾਈ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਇਸਦੇ ਵਾਧੂ ਸ਼ੋਰ ਵੱਲ ਧਿਆਨ ਦੇਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਉੱਚ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਅਤੇ ਉੱਚ ਬਜਟ ਦੇ ਨਾਲ WGPD ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨਾ: ਜਦੋਂ ਸਿਸਟਮ ਨੂੰ ਉੱਚ ਬੈਂਡਵਿਡਥ (>20 GHz) ਅਤੇ ਉੱਚ ਜਵਾਬਦੇਹੀ (>0.8 A/W) ਦੋਵਾਂ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਟੈਂਡਰਡ PIN ਡਿਟੈਕਟਰ ਲੋੜਾਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦੇ, ਅਤੇ ਵੇਵਗਾਈਡ ਕਿਸਮ ਦੇ ਡਿਟੈਕਟਰ (WGPD) 'ਤੇ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।
ਸਿੱਟਾ:
ਸਟੈਂਡਰਡ ਦਾ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਰਿਸਪਾਂਸਿਵਿਟੀ ਟ੍ਰੇਡ-ਆਫਪਿੰਨ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰਇਹ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਭੌਤਿਕ ਸੀਮਾ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਸੱਚਮੁੱਚ ਤੋੜਨ ਲਈ, ਡਿਵਾਈਸ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਨਵੀਨਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਰੌਸ਼ਨੀ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਮਾਰਗ ਨੂੰ ਕੈਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ਿਟ ਮਾਰਗ ਤੋਂ ਭੌਤਿਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਉੱਚ-ਅੰਤ ਵਾਲੇ ਹੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਪਰ ਉੱਚ ਲਾਗਤਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਅਭਿਆਸ ਵਿੱਚ, ਖਾਸ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦ੍ਰਿਸ਼ਾਂ, ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਜ਼ਰੂਰਤਾਂ ਅਤੇ ਬਜਟ ਵਿਚਕਾਰ ਸਮਝੌਤਾ ਕਰਨਾ ਅਜੇ ਵੀ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ।