INGAAS APD بیلنس فوٹوڈیکٹر ، اقسام ، ورکنگ اصول ، افعال ، اور ایپلی کیشنز

ایک INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹرایک خصوصی قسم کا فوٹو ڈیٹریکٹر ہے جو استعمال کرتا ہےانگاس (انڈیم گیلیم آرسنائڈ)کے لئے موادبرفانی تودے فوٹووڈیڈس (اے پی ڈی)، a میں بندوبست کیامتوازن ترتیببڑھتی ہوئی حساسیت اور کم شور {{0} کے ساتھ روشنی کے اشاروں کا پتہ لگانے کے لئے} یہ ترتیب دو آپٹیکل سگنلز کے مابین فرق کی پیمائش کرنے کے لئے دو اے پی ڈی کا استعمال کرتی ہے ، عام موڈ شور کو منسوخ کرتے ہوئے (جیسے تھرمل شور ، بجلی کی فراہمی کا شور ، یا ماحولیاتی مداخلت) کو اعلی سگنل کی مخلصی .} حاصل کرنے کے لئے عام موڈ شور کو منسوخ کرتے ہیں۔

متوازن ڈیزائن ایک اعلی فراہم کرتا ہےسگنل سے شور کا تناسب (SNR)، اس کے لئے انتہائی موزوں بنانااعلی صحت سے متعلق آپٹیکل پیمائش, فائبر آپٹک مواصلات، اورکوانٹم آپٹکسدرخواستیں .

INGAAS APD کی اقسام متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز

سنگل چینل INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر

ڈھانچہ:دو INGAAS APDs کو متوازی طور پر شامل کیا جاتا ہے ، ہر ایک کے ساتھ آنے والے آپٹیکل سگنل کے ایک حصے کا پتہ لگاتا ہے . دونوں اے پی ڈی کی آؤٹ پٹ ایک دوسرے سے گھٹ جاتی ہیں تاکہ مشترکہ موڈ شور . کو ختم کیا جاسکے۔

ورکنگ اصول:دونوں اے پی ڈی کے سگنل کے درمیان فرق کو بڑھاوا دیا گیا ہے ، جو دونوں اشاروں میں عام شور کے اجزاء کو منسوخ کرتا ہے ، جیسے بجلی کی فراہمی کے اتار چڑھاو یا محیطی روشنی میں مداخلت .

درخواستیں:آپٹیکل مواصلات کے نظام میں استعمال کیا جاتا ہے ، جہاں سگنل کو شور . سے الگ کرنا ضروری ہے

ڈبل چینل INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر

ڈھانچہ:دو الگ الگ آپٹیکل ان پٹ چینلز کو شامل کرتا ہے ، ہر ایک INGAAS APD . ان ڈیٹیکٹرز کو پھر ایک متوازن ترتیب میں ملایا جاتا ہے جو دونوں چینلز . سے موصول ہونے والے اشاروں میں فرق کو ماپتا ہے۔

ورکنگ اصول:دو اے پی ڈی متوازی طور پر کام کرتے ہیں ، ہر ایک آنے والے آپٹیکل سگنل کا ایک علیحدہ حصہ کا پتہ لگاتا ہے ، اور ان کے نتائج کے مابین فرق عام شور . کو دور کرنے کے لئے عملدرآمد کیا جاتا ہے۔

درخواستیں:اکثر میں استعمال ہوتا ہےملٹی پلیکس مواصلاتیا میںکثیر طول موج آپٹیکل سسٹماس کے لئے چینلز . کے درمیان اعلی تنہائی کی ضرورت ہے

انٹیگریٹڈ امپلیفیکیشن کے ساتھ INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر

ڈھانچہ:شور کے گھٹاؤ . کے بعد آؤٹ پٹ سگنل کو بڑھانے کے لئے اے پی ڈی کم شور پری امپلیفائر کے ساتھ مربوط ہیں۔

ورکنگ اصول:دونوں اے پی ڈی سے آپٹیکل سگنلز کا پتہ لگانے اور ان کو گھٹانے کے بعد ، نتیجے میں ہونے والے امتیازی سگنل کو مربوط کم شور والے یمپلیفائر کے ذریعہ بڑھایا جاتا ہے ، جس سے عین مطابق پیمائش کے لئے سگنل کے ایس این آر کو بڑھایا جاتا ہے .

درخواستیں:یہ کے لئے مثالی ہیںتیز رفتار آپٹیکل مواصلاتسسٹم ، جہاں اعداد و شمار کی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لئے اعلی حساسیت اور کم شور دونوں اہم ہیں .

فائبر جوڑے ہوئے INGAAS APD متوازن فوٹو ڈیٹریکٹر

ڈھانچہ:آپٹیکل سسٹمز . میں انضمام میں آسانی کے ل the آپٹیکل ریشوں کے براہ راست جوڑے کو فوٹوڈیٹیکٹر میں براہ راست جوڑے کی اجازت دیتا ہے ، متوازن اے پی ڈی کنفیگریشن کو جوڑتا ہے۔

ورکنگ اصول:آپٹیکل سگنل فائبر آپٹکس کے ذریعہ اے پی ڈی میں منتقل کیا جاتا ہے ، جو روشنی کا پتہ لگاتا ہے . متوازن ترتیب سگنل سے عام شور کو دور کرنے میں مدد کرتی ہے ، جس سے فائبر آپٹیک ایپلی کیشنز . میں عین مطابق آپٹیکل پیمائش کے ل suitable موزوں ہے۔

درخواستیں:میں استعمال کیا جاتا ہےفائبر آپٹک نیٹ ورکاورتقسیم آپٹیکل سینسر، جہاں سگنل کی درستگی . کے لئے شور کی کمی اہم ہے

INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر اریوں کو

ڈھانچہ:متعدد اے پی ڈی کو ایک سرنی بنانے کے لئے میٹرکس میں ترتیب دیا گیا ہے جو ایک زیادہ جامع پتہ لگانے کی صلاحیت . فراہم کرتا ہے۔

ورکنگ اصول:سرنی میں ہر اے پی ڈی روشنی کے ایک خاص حصے کا پتہ لگاتا ہے ، اور عام ذرائع سے شور منسوخ کرنے کے لئے تفریق کے اشاروں پر کارروائی کی جاتی ہے۔

درخواستیں:میں استعمال کیا جاتا ہےامیجنگ سسٹم, ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ، اورلیدرسسٹم ، جہاں براڈ بینڈوتھ اور کثیر طول موج کا پتہ لگانے کی ضرورت ہے .

INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر کا کام کرنے کا اصول

کام کرنے کا اصولINGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹریکجاتفریق کا پتہ لگاناکے ساتھبرفانی تودے ضرب، اعلی سگنل ٹو شور کی کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے دو INGAAS APDs کا استعمال:

دوہری اے پی ڈی کا پتہ لگانا:

دو انگاس اے پی ڈی استعمال کیے جاتے ہیں ، اور ہر اے پی ڈی کو آنے والے آپٹیکل سگنل کا حصہ ملتا ہے ، یا توروشنی کے ذرائع کو تقسیم کریںیاآپٹیکل ریشے. یہ دو اے پی ڈی متوازن سگنل کی پیمائش کے لئے متوازن ترتیب میں ترتیب دیئے گئے ہیں .

فوٹوون جذب اور کیریئر جنریشن:

ہر اے پی ڈی فوٹوون جذب کرتا ہے اور پیدا کرتا ہےالیکٹران ہول جوڑےIngaas مواد . کے اندر ان کیریئرز کو پھر ریورس تعصب کے تحت تیز کیا جاتا ہے ، جس سے ایک پیدا ہوتا ہےبرفانی تودے کا اثر، جو فوٹوکورنٹ کو بڑھاتا ہے اور حساسیت کو بڑھاتا ہے .

مختلف سگنل پروسیسنگ:

دونوں اے پی ڈی کے اشارے ہیںمنہاایک دوسرے سے تفریق کے انداز میں . چونکہ دونوں اے پی ڈی ایک ہی روشنی کے منبع یا اسی طرح کے ماحولیاتی حالات سے دوچار ہیں ، لہذا عام موڈ کا شور جو دونوں ڈٹیکٹر کو یکساں طور پر متاثر کرتا ہے ، اسے منسوخ کردیا جاتا ہے ، جس سے صرف تفریق سگنل رہتا ہے جو اصل آپٹیکل سگنل . سے مطابقت رکھتا ہے۔

اضافہ:

نتیجہمختلف سگنلعام طور پر کمزور ہوتا ہے ، لہذا اس سے گزرتا ہےکم شور یمپلیفائرجو پیمائش کی کم شور والی خصوصیات کو برقرار رکھتے ہوئے سگنل کی طاقت میں اضافہ کرتے ہیں .

سگنل آؤٹ پٹ:

آؤٹ پٹ ایک صاف ستھرا ، بڑھا ہوا سگنل ہے جو حقیقی آپٹیکل شدت کی نمائندگی کرتا ہے ، جو عام موڈ کے زیادہ تر شور سے پاک ہے ، جس سے اعلی صحت سے متعلق آپٹیکل پیمائش . کی اجازت ملتی ہے۔

کے افعالINGAAS APD متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز

شور منسوخی:

متوازن ترتیب کا بنیادی کام کرنا ہےعام موڈ شور منسوخ کریں، جیسے بجلی کے اتار چڑھاو یا محیطی روشنی کی مداخلت ، دونوں اے پی ڈی سگنلز سے یکساں شور کو گھٹا کر .

اعلی حساسیت کا پتہ لگانا:

برفانی تودے ضربعمل کمزور آپٹیکل سگنلز کے ذریعہ پیدا ہونے والے فوٹوکورنٹ کو بڑھا دیتا ہے ، جس سے پتہ لگانے والے کی حساسیت کو کم روشنی والی شرائط میں بہتر بناتا ہے {.

مختلف سگنل کا پتہ لگانا:

یہ ڈٹیکٹر اس کا پتہ لگانے کے ذریعہ درست پیمائش فراہم کرتے ہیںمختلفدو آپٹیکل سگنلز کے درمیان ، جو شور کو مسترد کرنے اور سگنل کی درستگی کو بڑھانے میں مدد کرتا ہے .

کم شور بڑھانا:

مربوط کم شور یمپلیفائر اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ پتہ چلا سگنل ہیںکم سے کم شور کے ساتھ بڑھا ہوا، عین مطابق پیمائش کے لئے اعلی SNR کو برقرار رکھنا .

تیز رفتار آپریشن:

یہ ڈٹیکٹر کام کرنے کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہیںتیز رفتار، انہیں تیز رفتار مواصلات یا وقت کی پرواز کی پیمائش جیسے تیز رفتار ردعمل کی ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں بنانا .

INGAAS APD متوازن فوٹوڈیکٹر کی درخواستیں

تیز رفتار آپٹیکل مواصلات:

درخواست:INGAAS APD متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز میں استعمال ہوتے ہیںفائبر آپٹک مواصلاتسسٹم ، خاص طور پر تیز رفتار ، لمبی دوری کے مواصلات کے لئے .

مثال:میں استعمال کیا جاتا ہےگھنے طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (DWDM)سسٹم ، جہاں اعداد و شمار کی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لئے عین مطابق سگنل کا پتہ لگانے اور کم سے کم شور بہت ضروری ہے .

کوانٹم کلیدی تقسیم (کیو کے ڈی):

درخواست:INGAAS APD متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز کا پتہ لگانے کے لئے ضروری ہیںسنگل فوٹونزمیںکوانٹم خفیہ نگاریسسٹمز .

مثال:میں استعمال کیا جاتا ہےQKDمحفوظ مواصلات کے لئے نظام ، جہاں امتیازی پتہ لگانے سے شور کو مسترد کرتے ہوئے کمزور کوانٹم سگنلز کی اعلی درستگی کی پیمائش کی اجازت ملتی ہے {.

لیدر سسٹم:

درخواست:یہ ڈٹیکٹر ملازمت میں ہیںلیدر۔

مثال:میںخود مختار گاڑیاں, ڈرونز، اورروبوٹکس، جہاں ماحول کو نقشہ بنانے یا رکاوٹوں سے بچنے کے لئے اعلی صحت سے متعلق فاصلے کی پیمائش کی ضرورت ہے .

ہائپر اسپیکٹرل امیجنگ اور اسپیکٹروسکوپی:

درخواست:میں استعمال کیا جاتا ہےہائپر اسپیکٹرل امیجنگطول موج کی ایک وسیع رینج . میں روشنی کا پتہ لگانے اور ان کا تجزیہ کرنے کے نظام

مثال:میں استعمال کیا جاتا ہےریموٹ سینسنگماحولیاتی نگرانی کے لئے ، یا اس میںمادی تجزیہمادوں کی ساخت کی شناخت کے ل their ان کے ورنکرم دستخطوں کی بنیاد پر .

آپٹیکل ٹائم ڈومین ریفلومیٹری (OTDR):

درخواست:یہ ڈٹیکٹر OTDR سسٹم میں نگرانی اور خرابیوں کا سراغ لگانے کے لئے استعمال ہوتے ہیںفائبر آپٹک نیٹ ورک، طویل فاصلوں پر سگنل کے معیار کو یقینی بنانا .

مثال:ٹیلی مواصلات اور نیٹ ورکنگ انڈسٹریز میں ، جہاں فائبر آپٹک رابطوں کی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لئے عین مطابق پیمائش اہم ہے۔

لیزر پاور مانیٹرنگ:

درخواست:لیزر کی شدت کی نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے ، جس میں لیزر سورس . سے مستحکم اور درست آؤٹ پٹ کو یقینی بناتے ہوئے ، لیزر کی شدت کی نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے۔

مثال:میں استعمال کیا جاتا ہےلیزر پر مبنی مینوفیکچرنگسسٹم ، جیسےلیزر کاٹنےیاویلڈنگ، مستقل بیم پاور کو یقینی بنانے کے لئے .

سائنسی تحقیق میں فوٹوون گنتی:

درخواست:INGAAS APD متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز میں استعمال ہوتے ہیںفوٹوون گنتی کی ایپلی کیشنزجہاں انفرادی فوٹونز کا پتہ لگانے کی ضرورت ہے .

مثال:میں استعمال کیا جاتا ہےفلوروسینس لائف ٹائم امیجنگاور دیگرسنگل فوٹوون کا پتہ لگاناایپلی کیشنز ، جہاں بیہوش نظری سگنل کا پتہ لگانا اہم ہے .

بائیو میڈیکل امیجنگ (OCT):

درخواست:میںآپٹیکل ہم آہنگی ٹوموگرافی (اکتوبر)، متوازن اے پی ڈی حیاتیاتی ؤتکوں کی اعلی ریزولوشن تصاویر . کی اعلی ریزولوشن کی تصاویر تیار کرنے کے لئے عین مطابق روشنی کا پتہ لگاتے ہیں۔

مثال:میںophthalmology، جہاں میکولر انحطاط اور گلوکوما جیسے بیماریوں کا پتہ لگانے کے لئے او سی ٹی کا استعمال کیا جاتا ہے .

کے فوائدINGAAS APD متوازن فوٹوڈیٹریکٹرز

اعلی شور کو مسترد کرنا:متوازن ترتیب مؤثر طریقے سے عام موڈ شور کو منسوخ کرتی ہے ، جس سے سگنل کے معیار کو نمایاں طور پر بہتر بنایا جاتا ہے .

اعلی حساسیت:برفانی تودے کے ضرب کا عمل کمزور سگنلز کو بڑھا دیتا ہے ، جس سے بیہوش نظری سگنلز کا پتہ لگانے کو قابل بناتا ہے .

وسیع طول موج کی حد:یہ ڈٹیکٹر میں انتہائی حساس ہیںنیر اور سویرخطے (800 ینیم سے 2 . 6 µm) ، ان کو بہت سے مختلف آپٹیکل ایپلی کیشنز کے ل suitable موزوں بناتے ہیں۔

کمپیکٹ اور آسان انضمام:یہ ڈٹیکٹر کمپیکٹ پیکجوں میں دستیاب ہیں اور آسانی سے مختلف آپٹیکل سسٹم میں ضم ہوسکتے ہیں ، خاص طور پر فائبر آپٹک نیٹ ورکس . میں

تیز رفتار کارکردگی:متوازن INGAAS APD فوٹوٹیکٹرز تیز رفتار آپریشن پیش کرتے ہیں ، جو اعلی تعدد ایپلی کیشنز کے لئے ضروری ہے .

چیلنجز

پیچیدگی:متوازن فوٹوڈیٹریکٹر سنگل عنصر کے پتہ لگانے والوں سے زیادہ پیچیدہ ہیں ، جس میں عین مطابق سگنل گھٹاؤ اور پروردن سرکٹس . کی ضرورت ہوتی ہے۔

قیمت:ان کے جدید ڈیزائن اور مربوط پروردن کی وجہ سے ، متوازن اے پی ڈی روایتی فوٹوڈیٹیکٹرز . سے زیادہ مہنگے ہوتے ہیں۔

درجہ حرارت کی حساسیت:تمام اے پی ڈی کی طرح ، متوازن انگاس اے پی ڈی درجہ حرارت کے اتار چڑھاو کے لئے حساس ہیں ، جس کی ضرورت ہوتی ہےدرجہ حرارت استحکامیا زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے لئے ٹھنڈا کرنا .