|
Kategorie: Skripta |
Tento dokument chci!
V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.
Strana 109 z 170
«
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
»
Jak získat tento dokument?
Poznámky redaktora
2 ˇSum temn´eho proudu
V pˇr´ıpadˇe, ˇze fotodioda nepˇrij´ım´a ˇz´adn´y optick´y sign´al pˇresto v´ystupu detekov´an urˇcit´y
fotoproud, hovoˇr´ıme temn´em proudu nebo proudu tmy (dark current).5. ruˇsen´ı
dojde chv´ıli, kdy uˇziteˇcn´y optick´y sign´al bude ovlivnˇen sign´alem ruˇsiv´eho zdroje (jin´y
optick´y sign´al, sluneˇcn´ı z´aˇren´ı).
Jak zˇrejm´e pˇredchoz´ıho vztahu, kvantov´y ˇsum bude velmi v´yrazn´ym parametrem op-
tick´ych syst´em˚u, kter´ych pouˇz´ıvaj´ı lavinov´e fotodiody (APD).108 Modern´ı bezdr´atov´a komunikace
9. Pro fotony (intermedi´aln´ı ˇc´astice)
plat´ı Poissonovo rozdˇelen´ı [9.14].15] m´a n´asleduj´ıc´ı hodnotu
PN2 G2
PD (9. ide´aln´ım pˇr´ıpadˇe (vysok´y GPD, n´ızk´a teplota, bez z´aˇren´ı
pozad´ı) fotodioda omezena fotonov´ym ˇsumem.
9.
9.
Obecnˇe plat´ı, ˇze ˇcinnost fotodiody omezena v´ystˇrelov´ym ˇsumem PN
PN PN1 PN2 PN3, (9.3 ˇSum pozad´ı
Tento ˇsum generov´an zdrojem optick´eho z´aˇren´ı, kter´y negeneruje uˇziteˇcn´y sign´al.
.5.9)
kde element´arn´ı elektrick´y n´aboj, GPD pˇredstavuje zisk fotodetektoru, kvantov´a
´uˇcinnost, redukovan´a Planckova konstanta, PPD optick´y v´ykon dopadaj´ıc´ı aktivn´ı
plochu fotodetektoru, pˇrestavuje ´uhlovou rychlost optick´eho z´aˇren´ı, ˇs´ıˇrka p´asma pro-
pustnosti fotodiody 1/(2Bm)) pˇredstavuje odpor fotodiody.13]
p(n) =
(¯n)n e(−¯n)
n!
, (9. V´ykon fotonov´eho ˇsumu PN1 lze vyj´adˇrit vztahem
PN1 G2
PD
eη
¯hω
PPD (9. D˚uvodem vysok´y vnitˇrn´ı
zisk GPD, kter´y bˇeˇznˇe dosahuje hodnotu ˇr´adovˇe 102 103, pˇr´ıpadˇe Geigerova reˇzimu aˇz
106 [9.16]
PN3 G2
PD
eη
¯hω
PB (9. Tento temn´y
proud pˇr´ıˇcinou ˇsumu, kter´y oznaˇcujeme jako ˇsum temn´eho proudu.11)
kde v´ykon ruˇsiv´eho optick´eho sign´alu. Aby bylo moˇzn´e zame-
zit vzniku temn´eho proudu, potˇreba detektor chladit velmi n´ızkou teplotu.8)
kde p(n) pravdˇepodobnost detekce nez´avisl´ych foton˚u fotonov´em toku stˇredn´ım poˇctem
foton˚u ¯n.5. rozd´ıl od
tepeln´eho ˇsumu, kter´y vznik´a obvodov´e ˇc´asti, ˇsum temn´eho proudu vznik´a samotn´em de-
tektoru.12)
pracuje-li fotodioda vysok´ym koeficientem zes´ıleni GPD.
Fotonov´y (kvantov´y) ˇsum tedy d´an kvantovou povahou svˇetla. V´ykon ˇsumu tmy PN2 [9.10)
Hodnoty temn´eho proudu pohybuj´ı ˇr´adu jednotek nA.1 Kvantov´y ˇsum
Kvantov´y ˇsum v´yznamnou souˇc´ast´ı v´ystˇrelov´eho ˇsumu. ˇSum pozad´ı lze vyj´adˇrit vztahem [9. opaˇcn´em pˇr´ıpadˇe bude omezena
obvodov´ym (tepeln´ym) ˇsumem. T´ım, ˇze fotony dopadaj´ı
n´ahodnˇe aktivn´ı plochu fotodetektoru, doch´az´ı generaci tohoto ˇsumu nelze jej uˇz prin-
cipu eliminovat
