Orientador: Jaime Frejlich

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: A largura de banda e a faixa de linearidade são duas especificações fundamentais de um detetor. Neste trabalho, apresentamos um novo método para medida da resposta à freqüência de fotodetetores fundamentado em técnicas de velocimetria Doppler. A vibração da membrana de um alto falante...

Resumo: A largura de banda e a faixa de linearidade são duas especificações fundamentais de um detetor. Neste trabalho, apresentamos um novo método para medida da resposta à freqüência de fotodetetores fundamentado em técnicas de velocimetria Doppler. A vibração da membrana de um alto falante comercial é utilizada em um interferômetro como fonte de um sinal óptico de freqüência variável. Freqüências na faixa de 0 a 300 kHz são produzidas, podendo ser facilmente estendidas à faixa de MHz. Para determinação da faixa de linearidade utilizamos um método já disponível na literatura, baseado em técnicas de detecção homodina. Um sinal óptico alternado de amplitude constante e baixa irradiância incide no detetor. A amplitude do sinal elétrico correspondente é medido em um amplificador lock-in cujo valor é proporcional à derivada da curva corrente-irradiância do detetor. Somando incoerentemente um feixe DC de maior irradiância alteramos o ponto de medida da derivada. Variando lentamente a irradiância do feixe DC determinamos de maneira fácil e precisa a faixa de linearidade do detetor. Aplicamos esses métodos para caracterização de fotodiodos de silício operados em diversas configurações eletrônicas

Abstract: Bandwidth and linearity are fundamental parameters in photodetectors behavior, and their knowledge is very important for most experiments in Optics. A new method for frequency response characterization is described in this work. This technique is based on Doppler velocimetry, where the...

Abstract: Bandwidth and linearity are fundamental parameters in photodetectors behavior, and their knowledge is very important for most experiments in Optics. A new method for frequency response characterization is described in this work. This technique is based on Doppler velocimetry, where the vibration of a commercial loudspeaker in an interferometric setup is used as a variable frequency optical signal source. Frequencies in the 0 to 300kHz range are thus produced, which may be easily extended to the MHz range. For linearity response to intensity, an homodyne detection technique was employed. A constant amplitude low irradiance alternate optical signal is superimposed to a continuous light onto the detector, and the corresponding a.c. signal is measured using a phase-sensitive tuned lock-in amplifier. The measured signal represents the derivative of the detector response which may be measured from zero to the upper limit of interest by simply correspondingly varying the superimposed d.c. light onto the detector. The method is very sensitive and small variations in linearity may be detected. Both these methods are applied for the characterization of Si-photodiodes in different electronic arranges