Влияние угла освещения на выходные параметры кремниевого фотоумножителя

Исследовано влияние напряжения питания на величину фотосигнала и отношение сигнал/шум при изменении угла падения оптического излучения на фоточувствительную поверхность кремниевых фотоумножителей Ketek РМ 3325, ON Semi FC 30035 и КОФ5-1035. Приведена схема установки и методика исследования. Выполнены измерения зависимостей величины фотосигнала исследуемых фотоприемников от величины перенапряжения, определены значения отношения сигнал/шум. Установлено, что плоский угол зрения кремниевых фотоумножителей зависит от напряжения питания фотоприемника. Приведены диаграммы изменения величины фотосигнала от углов падения оптического излучения на фоточувствительную поверхность фотоприемников. Установлено, что для напряжений питания, превышающих напряжение пробоя не более чем на 1 В, наблюдается уменьшение фотосигнала в пределах плоского угла зрения до уровня 60 % от его максимального значения для КОФ5-1035 и до уровня 80 % для Ketek РМ 3325 и ON Semi FC 30035.  Получены зависимости отношения сигнал/шум от угла падения оптического излучения на фоточувствительную поверхность при различных перенапряжения. Результаты данной статьи могут найти применение при разработке и конструировании приборов и устройств для регистрации оптического излучения на основе кремниевых фотоумножителей.

1. Макаренко, В. Технология Li-Fi как альтернатива Wi-Fi / В. Макаренко // Электрон. компоненты и системы. – 2020. – № 1. – С. 46–51.

2. Lifi: The Future Technology in Wireless Communication / V. Arya [et al.] // Int. J. Adv. Res. Electric., Electron. Instrument. Eng. – 2015. – Vol. 4, iss. 4. – P. 2340–2343.

3. Шассаж, Л. Сети Li-Fi: возможности и перспективы / Л. Шассаж // Соврем. светотехника. – 2018. – № 1. – С. 47–49

4. Silicon photomultiplier current and prospective applications in biological and radiological photonics / M. Staglianoa [et al.] // EPH – Int. J. Sci. Eng. – 2018. – Vol. 4, iss.10. – P. 10–29. https://doi.org/10.53555/eijse.v4i4.143

5. Кремниевый фотоэлектронный умножитель. Новые возможности / С. Клемин [и др.] // Электроника: наука, технология, бизнес. – 2007. – № 8. – С. 80–86.

6. Special Issue on: Optical Wireless Communications for Emerging Connectivity Requirements / M. Ali [et al.] // IEEE Open J. Commun. Soc. – 2021. – № 2. – P. 82–86. https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2020.3045818

7. Гулаков, И. Р. Спектральные характеристики кремниевых фотоэлектронных умножителей / И. Р. Гулаков, А. О. Зеневич, О. В. Кочергина // Успехи приклад. физики. – 2021. – Т. 9, № 2. – С. 164–171. https://doi.org/10.51368/23074469-2021-9-2-164-171

8. Шубин, В. В. Информационная безопасность волоконно-оптических систем / В. В. Шубин; Всерос. науч.-исслед. ин-т эксперимент. физики. – М., 2015. –258 с.

9. Гулаков, И. Р. Фотоприемники квантовых систем / И. Р. Гулаков, А. О. Зеневич. – Минск: УО ВГКС, 2012. – 276 с.

10. Работа кремниевых фотоэлектронных умножителей со структурой p+–p–n+ в режиме одноквантовой регистрации / М. А. Асаёнок [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2020. – Т. 65, № 3 – С. 349–356. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2020-65-3-349-356

11. Зеневич, А. О. Исследование динамического диапазона кремниевых фотоэлектронных умножителей / А. О. Зеневич, О. В. Кочергина // Изв. высш. учеб. заведений. Электроника. – 2021. – Т. 26, № 1. – С. 30–39. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2021-26-1-30-39