5.1 Статистичні параметри фотодетекторов
Фотодетектори - напівпровідникові прилади, що реєструють оптичне випромінювання і перетворюють оптичний сигнал на вході в електричний сигнал на виході фотодетектора.
Терміну фотодетектор використовують як еквівалентний термін фотоприймач або приймач оптичного випромінювання.
Оскільки основне завдання фотоприймачів - реєстрація, то існує набір статичних характеристик, якими описуються основні характеристики фотоприймача. Якщо реєстрований сигнал на виході фотоприймача - напруга, то вводять поняття вольта чутливість - як величина, що показує, на скільки зміниться напруга на виході фотоприймача, при одиничному зміні потужності падаючого променистого потоку:
Якщо на виході фотоприймача змінюється струм, то фотоприймач характеризується струмового чутливістю Si. Струмова чутливість - величина, що характеризує зміну струму, що знімається з фотоприймача при одиничному зміні потужності падаючого оптичного випромінювання:
На фотоприемнике завжди є хаотичний сигнал, пов'язаний з флуктуаціями мікропараметров приймача. Цей сигнал характеризується середнім квадратичним значенням шумової напруги:
Наявність шумової напруги на фотоприемнике є фізичною межею реєстрації зовнішнього сигналу. Параметр, що описує цей ефект, отримав назву порогової чутливості. Порогова чутливість - це мінімальна енергія оптичного випромінювання Pn. яка викличе на виході фотоприймача сигнал, що знаходиться в заданому відношенні (m) до шуму.
При m = 1 P = Pmin називається мінімальної порогової чутливістю. Оскільки шумова ЕРС пропорційна смузі частот, то порогову чутливість розглядають для одиничної смуги частот D f = 1, при цьому