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雪崩光电二极管在接收头中的应用

日期:2021-04-01

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在光通信中,雪崩光电二极管(APD)用作接收器探头。其高灵敏度、高带宽的特点得到了设计人员的广泛认可。在APD工作时,需要一个反向的结压,当收到射线时,就会产生电子空穴对。被外加电场收集的电子空穴对被转换成电流,电流强度与射线强度成比例。


当APD雪崩光电二极管工作时,施加在器件上的反向偏置电压会引起雪崩效应,通过改变偏压来调节雪崩增益。然后对雪崩增益进行调整,得到较好的光纤接收灵敏度。但是,要想获得令人满意的雪崩增益,许多APD需要较高的反向偏移压力,其中大多数都在40V至60V范围内,有的甚至达到80V。


光电二极管


APD的一个缺点是,随着温度的变化,雪崩增益会发生变化,并且还受到制造过程的影响。所以在一个典型系统中,如果APD需要恒定增益工作,那么为了补偿由温度和制造过程引起的雪崩增益的变化,高压偏置电源就必须能够改变。一般情况下,APD电源的温度系数约为+0.2%/°C,约等于100mV/°C,才能获得恒定增益。


为了补偿由于温度引起的APD光电二极管增益漂移,有许多现成的方法可以用来调整电源输出电压。包含在APD模块中的测温元件,如热敏电阻,可以直接连接到电源,以调整输出电压。在一些系统中,也可以通过单片机(µC)读取电阻值,然后向电源发出调节偏置电压的指令。

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