A Photodetector b'erba 'kwadranti (4QPD)huwa tip ta 'fotodetettur sensittiv għall-pożizzjoni maqsum f'erba' segmenti tal-fotodijodi separati rranġati f'disinn kwadrant . Huwa primarjament użat biex jitkejjelpożizzjoni, allinjament, jew movimentta 'post ħafif fuq il-wiċċ tiegħu bi preċiżjoni għolja billi tqabbel il-fotokurrenti minn kull kwadrant .
X'inhu fotodetettur b'erba 'kwadranti?
Tikkonsisti minnErba 'elementi tal-fotodiodi indipendentiIrranġat bħala erba 'kwadranti ugwali (top-xellug, top-right, qiegħ-xellug, qiegħ-lemin) .
Meta post ħafif jaqa 'fuq id-ditekter,L-intensità tad-dawl f'kull kwadrant tiġġenera fotokorriProporzjonali għall-illuminazzjoni lokali .
Billi tqabbel dawn il-kurrenti, l-apparat jista 'jindividwaspostamenti tar-raġġKemm fid-direzzjonijiet X (orizzontali) kif ukoll y (vertikali) .
Ħafna drabi jintuża fiAllinjament tar-raġġ, traċċar ottiku, sensing tal-vibrazzjoni, u applikazzjonijiet ta 'stabbiltà.
Kif jaħdem
Il-post tad-dawl li jkun dieħel idawwal xi wħud jew l-erba 'kwadranti kollha .
Kull kwadrant jipproduċi kurrent elettriku proporzjonali għall-intensità tad-dawl li tolqotha .
Billi tikkalkula d-differenzi bejn il-kwadranti opposti:
X pożizzjoni=(lemin - xellug) / (somma tal-kwadranti kollha)
Y Pożizzjoni=(fuq - qiegħ) / (Somma tal-kwadranti kollha)
L - output huwa sinjal normalizzat li jirrappreżentaSpostament fuq il-post tar-raġġrelattiv għaċ-ċentru tad-ditekter .
Parametri ewlenin
| Parametru | Valur / firxa tipika |
|---|---|
| Daqs taż-Żona Attiva | 1 mm² to >10 mm² |
| Reattività | ~ 0.4 sa 0.7 A / W (skont it-tul tal-mewġa) |
| Firxa spettrali | Tipikament 400 nm sa 1100 nm (SI Photodiodes) |
| Bandwidth | DC għal diversi MHz |
| Qawwa ekwivalenti tal-istorbju (NEP) | Baxx ħafna għal sensittività għolja |
| Riżoluzzjoni tal-pożizzjoni | Sub-mikron sal-livell tal-mikron |
| Kurrent skur | Firxa baxxa, tipikament na |
Vantaġġi
Sensittività għolja għalspostament tar-raġġ f'żewġ dimensjonijiet.
Ħin ta 'rispons mgħaġġel, adattat għal allinjament dinamiku .
Disinn kompatt u robust .
Jista 'jkun ikkombinat ma' elettronika għal qari ta 'pożizzjoni diretta .
Limitazzjonijiet
Limitat għal kejl fejn il-post tar-raġġ joqgħod fiż-żona attiva .
L-eżattezza tiddependi fuq id-daqs tar-raġġ u l-uniformità .
Mhux ideali għall-kejl tal-qawwa assoluta mingħajr kalibrazzjoni .
Il-konfini tal-kwadrant jistgħu jikkawżaw in-nonlinearitajiet jekk it-truf tar-raġġ .
Applikazzjonijiet tipiċi
| Applikazzjoni | Deskrizzjoni |
|---|---|
| Allinjament tar-raġġ tal-lejżer | Allinjament preċiż tas-sistemi tal-lejżer |
| Traċċar ottiku | Wara r-raġġ jew il-moviment tal-oġġett |
| Vibrazzjoni u Sensing ta 'Stabbiltà | Sejbien ta 'vibrazzjonijiet mekkaniċi jew spostament angolari |
| Komunikazzjonijiet ottiċi | Feedback għall-isteering u l-indikazzjoni tar-raġġ |
| Esperimenti atomiċi u kwantistiċi | Pożizzjoni tal-monitoraġġ ta 'partiċelli maqbuda jew travi tal-lejżer |
Integrazzjoni
Spiss integrata ma 'Amplifikaturi sensittivi għall-pożizzjonijew ċirkwiti tal-ipproċessar tas-sinjal .
Jista 'jkun parti minnSistema ta 'kontroll b'ċirkwit magħluqBiex tistabbilizza r-raġġ li jipponta .
Użat ma 'mirja fuq stadji ta 'piezoGħal feedback tal-istering tar-raġġ .