Чувствительность измеряет усиление входа-выхода детекторной системы. В конкретном случае фотодетектора чувствительность измеряет электрический выход на оптический вход.
Чувствительность фотодетектора обычно выражается в единицах ампер или вольт на ватт падающей мощности излучения . Для системы, которая линейно реагирует на ввод, существует уникальная реакция. Для нелинейных систем чувствительность - это местный наклон . Многие обычные фотодетекторы линейно реагируют на падающую мощность.
Чувствительность - это функция длины волны падающего излучения и свойств датчика, таких как ширина запрещенной зоны материала, из которого изготовлен фотодетектор. [1] Одно простое выражение для чувствительности R фотодетектора, в котором оптический сигнал преобразуется в электрический ток (известный как фототок ):
где - квантовая эффективность ( эффективность преобразования фотонов в электроны) детектора для данной длины волны,- заряд электрона , - частота оптического сигнала, а - постоянная Планка . [2] Это выражение также дается в терминах, длина волны оптического сигнала и измеряется в амперах на ватт (А / Вт).
Термин «отзывчивость» также используется для обозначения отношений ввода-вывода в неэлектрических системах. Например, нейробиолог может измерить, как нейроны зрительного пути реагируют на свет. В этом случае чувствительность суммирует изменение нейронного отклика на единицу мощности сигнала. Чувствительность в этих приложениях может иметь множество единиц. Уровень сигнала обычно контролируется изменением интенсивности (функция интенсивности-отклика) или контраста (функция контраст-отклик). Мера нейронного ответа зависит от исследуемой части нервной системы. Например, на уровне колбочек сетчатки ответом может быть фототок. В центральной нервной системе реакция обычно бывает импульсной в секунду. При функциональной нейровизуализации мерой реакции обычно является ЖИРНЫЙ контраст. Единицы реакции отражают соответствующие стимулы и физиологические единицы.
При описании усилителя более общим термином является усиление .
Устарела чувствительность к синонимам . Чувствительность системы обратно пропорциональна уровню стимула, необходимому для получения порогового отклика, при этом порог обычно выбирается чуть выше уровня шума.
Смотрите также
- Шумовая эквивалентная мощность
- Отзывчивость , связанная концепция из интерактивного дизайна / HCI .
- Удельная обнаруживаемость
- Спектральная чувствительность
Рекомендации
- ^ Paschotta, Рюдигер. «Энциклопедия лазерной физики и техники - чувствительность, фотоприемники, фотодиоды, чувствительность» . www.rp-photonics.com . Проверено 21 августа 2018 .
- ^ Кеннет В. Буш, Марианна А. Буш (1990). Многоэлементные детекторные системы для спектрохимического анализа . Wiley-Interscience. ISBN 0-471-81974-3.
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа General Services Administration : «Федеральный стандарт 1037С» .(в поддержку MIL-STD-188 )