е. Основні носії зарядів, породжені падаючими на діод фотонами (як і в pin-діодах), при попаданні в це сильне поле здатні посилювати вихідну енергію на кілька електрон-вольт. Стикаючись з кристалічною решіткою, основний носій віддає достатньо енергії для просування електрона з валентної зони в зону провідності. Цей процес називається ударною іонізацією. Внаслідок цього неосновні носії можуть створювати ще більше носіїв заряду. У результаті відбувається явище, відоме як лавинний пробій, яким і пояснюється внутрішнє посилення в діод. p align="justify"> Кількість електронів, що утворюють струм у зовнішній ланцюга діода, дорівнює добутку числа падаючих фотонів і коефіцієнта лавинного множення приладу. p align="justify"> Тому APD мають квантову ефективність близько 4 (тобто більше 100%), хоча це може призводити також і до посилення шуму на виході приладу. p align="justify"> Лавинні діоди чутливі до зміни температури, тому зазвичай в структуру фотодетектора на основі APD включена схема АРУ вЂ‹вЂ‹(автоматичного контролю посилення), яка підтримує стабільну напругу зсуву. Лавинні діоди мають такими характеристиками:
більш складна структура в порівнянні з PIN-діодами;
чутливість приладу залежить від його температури;
квантова ефективність становить від 3 до 4;
більш широкий динамічний діапазон;
висока міцність і тривалий час експлуатації;
більш висока вартість в порівнянні з PIN-діодами;
чутливість зазвичай на 5 - 6 дБ вище, ніж у PIN-діодів.
В
Рис.6 Структура ЛФД
Для вибору необхідного типу фотопріменіка зробимо порівняння декількох PIN-фотодіодів і декількох ЛФД, що випускаються промисловістю
ТіпМарка і производительЧувствительность S, A/WТемновой струм Id, nAЕмкость Ct, pFКоеф. множення МФактор шуму FAPDDeschutes BS, Voxtel1.011.90.54103.4APDSU200-01A-TO, Sensors unlimited0.8151.20105.1PING6854-01, Hamamatsu0.950.4111PINHR1107CR, HITACH0.810.911
ЛФД Deschutes BS володіє кращими характеристиками в порівнянні з SU200-01A-TO, має невеликий темнової струм, малу ємність і невисокий фактор шуму.
Серед PIN фотодіодів вибираємо G6854-01, оскільки у нього вище чутливість і менше темнової струм. p align="justify"> Остаточний вибір діода буде зроблено далі.
Вибір схеми вхідного каскаду фотоприймача
В якості вхідних підсилювачів найчастіше застосовують три типи підсилюючих схем:
1. підсилювачі з низьким вхідним опором;
2. підсилювачі з високим вхідним опором;
. трансімпедансним підсилювачі.
Кожна з цих ...
