Коммуникациялари техникуми оптик алоқа тизимлари

6.2. Фотоқабул қилгичларнинг характеристика ва параметрлари

Агар ҳар бир ютиладиган квант электрон-ковак жуфтлигини ҳосил қилса, R_ю орқали оқиб ўтувчи I электр токининг ўртача қиймати қуйидагича аниқланади:

I=q·N=q (P/ h×) , (6.1)

бу ерда q-ташувчи электрон заряди, q=1,6 × 10^-19 Кл;

N-ташувчилар сони;
P-оптик нурланиш қуввати, Вт;
h×n-квант энергияси, Вт×с ёки кВт×соатда ўлчанади.
Электронларни валент зонадан ўтказувчанлик зонага ўтиши учун ютилаётган квант энергияси етарлича бўлиши керак, яъни h× квант энергияси ман этилган соҳа кенглигидан катта h× ≥ ΔW_м.э.с бўлиши керак.
Ютиладиган ёруғлик квантларининг ҳаммаси ҳам электр токи импульсларини ҳосил қилмайди. Шунинг учун фотодиодлар, фотонларни электр токига айланиш самарадорлигини характерловчи η-квант самарадорлиги коэффициенти билан бахоланади [4].
Квант самарадорлигини ҳисоблаш формуласи:

η =1,24×10⁵ S/l , %, (6.2)

бу ерда S-сезгирлик, А/Вт;

l-оптик сигналнинг тўлқин узунлиги, нм.
Шу тарзда умумий холда R_ю орқали ўтаётган электр токининг ўртача қиймати қуйидаги формуладан топилади:

I = η q (P / h×) = S×P. (6.3)

Юқори сифатли кремний фотодиодларини квант самарадорлиги 80 % етиши мумкин. Лекин фотодиодларни квант самарадорлигини 100% бўлишига эришиб бўлмайди [6].

6.1-жадвал
Турли тўлқин узунликлари фотоқабулқилгичларини яратиш
учун қўлланиладиган элементлар ва материаллар

Материал	Қабул қилинадиган тўлқин узунликлар диапазони l, нм
Кремний Германий GaAs lnGaAs lnGaAsP*	400-1000 600-1600 800-1000 1000-1700 1100-1600

6.2-расмда эса квант самарадорлигини тўлқин узунлигига боғланиши кўрсатилган [1].
*-аралашмалар қўшиш, легирлаш даражасига боғлиқ

6.2-расм. Турли материаллар учун квант самарадорлигининг тўлқин узунлигига боғланиши.

Квант самарадорлиги билан бир қаторда сезгирлик ва вақт доимийси фотоқабулқилгичларнинг асосий характеристикалари ҳисобланади.