তুষারপাতের ফটোডিওড ডিজাইন করেছেন জাপানি প্রকৌশলী" জুন-ইচি নিশিজাওয়া" 1952 সালে। অ্যাভালাঞ্চ ফটোডিওড হল একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল সেমিকন্ডাক্টর ডিটেক্টর যা আলোকে বিদ্যুতে রূপান্তর করতে ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে।
ফাইবার অপটিক যোগাযোগ ব্যবস্থায়, আলোকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে একটি একক উপাদান যেমন একটি তুষারপাত ফটোডিওড ব্যবহার করা হয়। তুষারপাত প্রক্রিয়া চলাকালীন, চার্জ বাহক সংঘর্ষ দ্বারা উত্পন্ন হয়। আলোক কণার মত ফোটন অনেক ইলেকট্রন তৈরি করে, যার ফলে একটি বৈদ্যুতিক প্রবাহ তৈরি হয়।
একটি avalanche photodiode কি?
একটি ডায়োড যা অন্যান্য ডায়োডের তুলনায় অতিরিক্ত কর্মক্ষমতা প্রদানের জন্য তুষারপাত পদ্ধতি ব্যবহার করে তাকে একটি avalanche photodiode বলা হয়।
Avalanche photodiodes একটি অপটিক্যাল সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সংকেতে পরিবর্তন করে এবং উচ্চ বিপরীত পক্ষপাত ভোল্টেজে কাজ করতে পারে। একটি তুষারপাত ফটোডিওডের প্রতীক জেনার ডায়োডের মতো।
তুষারপাত ফটোডিওড গঠন
একটি পিন ফটোডিওড এবং একটি তুষারপাত ফটোডিওডের গঠন একই রকম এবং দুটি ভারী ডোপযুক্ত অঞ্চল এবং দুটি হালকা ডোপযুক্ত অঞ্চল নিয়ে গঠিত, ভারী ডোপযুক্ত অঞ্চলগুলি হল P+ এবং N+, যেখানে হালকা ডোপযুক্ত অঞ্চলগুলি আমি এবং পি.
অভ্যন্তরীণ অঞ্চলে, পিন ফটোডিওডের তুলনায় তুষারপাত ফটোডিওডের হ্রাস স্তরের প্রস্থটি বরং পাতলা। এখানে, p+ অঞ্চলটি একটি অ্যানোডের মতো কাজ করে, যখন n+ অঞ্চলটি একটি ক্যাথোডের মতো কাজ করে৷
অন্যান্য ফটোডিওডের তুলনায়, তুষারপাত ফটোডিওডগুলি উচ্চ বিপরীত পক্ষপাতের অবস্থার অধীনে কাজ করে। অতএব, তুষারপাত আলোর প্রতিবন্ধকতা বা ফোটন দ্বারা গঠিত চার্জ বাহক দ্বারা গুণিত হয়। একটি উচ্চ সংবেদনশীলতা পরিসীমা প্রদানের জন্য তুষারপাতের ক্রিয়া ফটোডিওডের লাভকে কয়েকটি ফ্যাক্টর দ্বারা বৃদ্ধি করে।
অপারেটিং মানদণ্ড
তুষারপাতের ভাঙ্গন প্রাথমিকভাবে ঘটে যখন ফটোডিওড সর্বাধিক বিপরীত ভোল্টেজের অধীন হয় যা হ্রাস স্তরের বাইরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে উন্নত করে। ঘটনা আলো p+ অঞ্চলে প্রবেশ করলে, এটি অত্যন্ত প্রতিরোধী p অঞ্চলে শোষিত হয় এবং তারপর ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি করে।
যতক্ষণ একটি উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র উপস্থিত থাকে, চার্জ বাহকগুলি তাদের সম্পৃক্ততা বেগ সহ pn+ অঞ্চলে প্রবাহিত হয়। যখন বেগ সর্বোচ্চ হয়, তখন বাহকগুলি অন্যান্য পরমাণুর মাধ্যমে সংঘর্ষ করবে এবং নতুন ইলেকট্রন-হোল জোড়া তৈরি করবে এবং বিশাল চার্জ ক্যারিয়ার জোড়া উচ্চ ফটোক্যুরেন্টের দিকে নিয়ে যাবে।
তুষারপাত ফটোডিওড অপারেশন
অ্যাভালাঞ্চ ফটোডিওড অপারেশন সম্পূর্ণভাবে ডি-তে করা যেতে পারেpletion মোড। যাইহোক, লিনিয়ার অ্যাভাল্যাঞ্চ মোড ছাড়াও, তারা গিগার মোডেও কাজ করতে পারে। অপারেশনের এই মোডে, ফটোডিওড উপরে উল্লিখিত ব্রেকডাউন ভোল্টেজে কাজ করতে পারে। আরেকটি মোড," সাব-গিগার মোড", বর্তমানে চালু করা হচ্ছে।
ফাইবার অপটিক যোগাযোগে তুষারপাত ফটোডিওড
অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন (OFC) সিস্টেমে, avalanche photodiodes প্রায়ই দুর্বল সিগন্যাল সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহার করা হয়, কিন্তু একটি উচ্চ সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও (S/N) অর্জনের জন্য সার্কিটটিকে যথেষ্ট অপ্টিমাইজ করা প্রয়োজন। এখানে, SNR হল একটি নিখুঁত সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত এবং কোয়ান্টাম দক্ষতা উচ্চ হওয়া উচিত কারণ এই মানটি প্রায় সর্বাধিক, যাতে বেশিরভাগ সংকেত লক্ষ্য করা যায়।
তুষারপাত ফটোডিওড বৈশিষ্ট্য
অ্যাভাল্যাঞ্চ ফটোডিওডগুলি অত্যন্ত সংবেদনশীল, উচ্চ-গতি ভিত্তিক ডায়োড যা অভ্যন্তরীণ লাভ পদ্ধতিতে একটি বিপরীত ভোল্টেজ প্রয়োগ করে কাজ করে। এই ডায়োডগুলি পিন টাইপ ফটোডিওডের তুলনায় কম পরিসরের আলো পরিমাপ করে এবং তাই এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে উচ্চ সংবেদনশীলতা পরিবর্তিত হয়, যেমন অপটিক্যাল দূরত্ব পরিমাপ এবং দীর্ঘ পরিসরের অপটিক্যাল যোগাযোগ।
দাবিত্যাগ:এই নিবন্ধটি একটি নেটওয়ার্ক পুনরুত্পাদন নিবন্ধ, এই নিবন্ধটি পুনরুত্পাদন করার উদ্দেশ্য প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তিগত জ্ঞান ছড়িয়ে দেওয়া, কপিরাইট মূল লেখকের, লঙ্ঘন হলে, মুছে ফেলার জন্য সম্পাদকের সাথে যোগাযোগ করুন।