新人求助：关于探测器的最小探测光强

维他橙子茶

求助各位大大：在网上各个光学仪器的网站上找了一下探测器的性能指标，没有找到关于最小阈值光强的参数，是根据量子效率可以计算出来的么？还是只要接收到的光强所产生的响应电流远大于暗电流就可以探测到呢？如果响应电流为微安量级，暗电流得是什么量级才可以满足探测要求？

光-行者

1. 量子效率和最小光强不存在直接关系，量子效率指探测器响应光子的能力，比如光纤or空间耦合都理想情况下，进入探测器100个光子，最后只测到了80个，此时量子效率80%；2. 暗电流是光电二极管有偏压时的漏电流，说白了就是探测器的噪声。响应电流就是信号，响应电流肯定要大于暗电流的，至于多少，看探测器的信噪比了。
3. 我觉得你主要想知道如何计算或查看探测器的最小探测光强。关于最小光强的问题，探测器的最小阈值光强不一定会直接给出，可能会给NEP（噪声等效功率），这个即代表探测器探测弱光的能力，噪声等效功率(NEP)是信噪比等于1时产生的RMS信号电压。通常，NEP随着探测器的有源区而增大，并由下式表示：，

其中，S/N是信噪比，Δf是噪声带宽，入射能量的单位是W/cm2。

具体例子如下：（NEP参数）

维他橙子茶

光-行者 发表于 2021-9-29 15:44
1. 量子效率和最小光强不存在直接关系，量子效率指探测器响应光子的能力，比如光纤or空间耦合都理想情况下 ...

您好，您的答案对我很有帮助。我大概算了一下，请您看看我的步骤是否有问题：
根据DET01CFC的性能参数计算如下：

带宽1.2GHz，从网上找的公式对应的噪声带宽为1.57*1.2GHz=1.884GHz,按照信噪比为1代入公式后,

计算得出入射能量（Incident Energy *Area)为6.165*（e-10）w/平方厘米

即意味着我的入射能量最低为这么多可以实现信噪比为1的探测。相应的若要实现更高的信噪比，就需要成正比的能量密度提升。

不知这样的理解是否正确，期待您的回复。

光-行者

维他橙子茶 发表于 2021-9-29 19:14
您好，您的答案对我很有帮助。我大概算了一下，请您看看我的步骤是否有问题：
根据DET01CFC的性能参数计 ...

登录的频次不高，迟复为歉。
计算方法应该没问题。

"即意味着我的入射能量最低为这么多可以实现信噪比为1的探测。相应的若要实现更高的信噪比，就需要成正比的能量密度提升。"
这句话应该改一下，信噪比为1的探测器最低需要这么多的入射能量，探测器的信噪比越高，所需要的入射能量越低。因为探测器的信噪比等参数基本上是固定的，这也就决定了最小探测光强。如果是单光子探测器，可能还会与偏置电流等因素有关

维他橙子茶

光-行者 发表于 2021-10-8 09:23
登录的频次不高，迟复为歉。
计算方法应该没问题。

这样我就明白了，您的回答对我很有帮助，再次感谢

姜之葵

维他橙子茶 发表于 2021-9-29 19:14
您好，您的答案对我很有帮助。我大概算了一下，请您看看我的步骤是否有问题：
根据DET01CFC的性能参数计 ...

您好，我想问问我算出来为什么跟您的结果不一样啊？是哪里算错了吗
（Incident Energy *Area)=NEP*(S/N)*(Δf)^(1/2)=4.5*(e-15)*1*(1.884*(e+9))^(1/2)=1.9532*(e-10) W

姜之葵

光-行者 发表于 2021-10-8 09:23
登录的频次不高，迟复为歉。
计算方法应该没问题。

前辈您好，从您给的公式可以推出：
（Incident Energy *Area)=NEP*(S/N)*(Δf)^(1/2) W
为什么您说“探测器的信噪比越高，所需要的入射能量越低”？信噪比>=1时，从上式来看，不是信噪比S/N越高，最低需要的入射能量越高吗？


啊我好像懂了，您说的应该是（Incident Energy *Area)、(Δf)一定时，S/N越高，最低需要的入射能量越小
（不太会删帖...）