A Neljän kvadrantti valodetektori (4QPD)on eräänlainen sijaintiherkkä valodetektori jaettu neljään erilliseen fotodiodisegmenttiin, jotka on järjestetty kvadranttikuvioon . sitä käytetään ensisijaisesti mittaamiseensijainti, kohdistus tai liikekevyen pisteen pinnalla, jolla on suuri tarkkuus vertaamalla valovirheitä jokaisesta kvadrantista .
Mikä on nelikvadrantti valodetektori?
Se koostuuNeljä riippumatonta fotodiodielementtiäjärjestetty neljään yhtä suureen kvadranttiin (vasen yläosa, oikea yläosa, alhaalta, ala-oikea) .
Kun valopiste putoaa ilmaisimeen,Valon voimakkuus jokaisessa kvadrantissa tuottaa valovirranverrannollinen paikalliseen valaistukseen .
Vertaamalla näitä virtauksia laite voi havaitapalkin siirtymätSekä x (vaakasuora) että y (pystysuuntainen) ohjeet .
Sitä käytetään useinPalkkien kohdistus, optinen seuranta, tärinän tunnistus ja osoituksen stabiilisuussovellukset.
Kuinka se toimii
Saapuva valopiste valaisee joitain tai kaikkia neljää kvadranttia .
Jokainen kvadrantti tuottaa sähkövirran, joka on verrannollinen siihen, joka lyö sitä .
Laskemalla vastakkaisten kvadranttien väliset erot:
X Asema=(oikea - vasen) / (kaikkien kvadranttien summa)
Y -sijainti=(ylhäältä - alaosa) / (kaikkien kvadranttien summa)
Lähtö on normalisoitu signaali, joka edustaasäteen siirtymäsuhteessa ilmaisimen keskukseen .
Avainparametrit
| Parametri | Tyypillinen arvo/alue |
|---|---|
| Aktiivinen alueen koko | 1 mm² to >10 mm² |
| Vaste | ~ 0,4 - 0,7 A/W (aallonpituudesta riippuen) |
| Spektrialue | Tyypillisesti 400 nm - 1100 nm (Si Fotodiodes) |
| Kaistanleveys | DC useisiin MHz: iin |
| Meluekvivalentti teho (NEP) | Erittäin alhainen korkean herkkyyden kannalta |
| Aseman ratkaisu | Submikoni mikronitasolle |
| Tumma virta | Matala, tyypillisesti NA -alue |
Edut
Korkea herkkyys jhksäteen siirtymä kahdessa ulottuvuudessa.
Nopea vasteaika, sopiva dynaamiseen kohdistukseen .
Kompakti ja vankka muotoilu .
Voidaan yhdistää elektroniikkaan suoran sijainnin lukemiseen .
Rajoitukset
Rajoitettu mittauksiin, joissa sädepiste sopii aktiiviseen alueelle .
Tarkkuus riippuu säteen koosta ja tasaisuudesta .
Ei ihanteellinen absoluuttisen tehon mittaamiseen ilman kalibrointia .
Quadrant -rajat voivat aiheuttaa epälineaarisuuksia, jos Beam Straddles -reunat .
Tyypilliset sovellukset
| Soveltaminen | Kuvaus |
|---|---|
| Lasersäteen kohdistus | Laserjärjestelmien tarkka kohdistus |
| Optinen seuranta | Seuraava palkin tai esineen liike |
| Värähtely ja vakauden tunnistus | Mekaanisten värähtelyjen tai kulman siirtymisen havaitseminen |
| Optinen viestintä | Palautetta palkin ohjaamiseen ja osoittamiseen |
| Atomi- ja kvantikokeet | Loukkuun jääneiden hiukkasten tai lasersäteiden valvonta |
Integrointi
Usein integroituna jhkasemaherkät vahvistimettai signaalinkäsittelypiirit .
Voi olla osa asuljetun silmukan ohjausjärjestelmäsäteen osoittaminen .
KäytettyPeilit piezo -vaiheissaPalkinohjauspalaute .