研究目的
描述一款专为氮冷却的碲镉汞基红外光电探测器设计的前置放大器,重点介绍其在低噪声水平下将响应带宽提升至2 MHz的能力,以及该放大器在无孔径扫描近场光学显微镜中的应用。
研究成果
所开发的前置放大器实现了接近基本极限的噪声水平及2.2 MHz的带宽,适用于需要高速信号处理的系统(如无孔径扫描近场光学显微镜)。其工作频率下的相位失真极小,能确保信号精确呈现。
研究不足
前置放大器的设计与应用受到光电敏感元件电阻所规定的基本噪声极限以及现代基于MCT探测器工作带宽的制约。此外,光电探测器需要液氮冷却这一要求也带来了实际限制。
1:实验设计与方法选择:
该前置放大器专为基于HgCdTe的红外光电探测器设计,采用光电导模式工作,并利用现代微电路提升性能。
2:样品选择与数据来源:
使用面积为100×100平方微米的J15D12-M204-S100U-60光电探测器,其最佳信噪比需2.6毫安偏置电流。
3:6毫安偏置电流。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包含前置放大器电路板、ADA4898-2运算放大器、用于稳压的LT3009芯片,以及配置电路所需的各种电阻和电容。
4:实验步骤与操作流程:
通过测量噪声水平和频率响应评估前置放大器性能,并在无孔径扫描近场光学显微镜系统中测试其应用效果。
5:数据分析方法:
分析前置放大器的噪声频谱和频率响应,以评估其性能及对目标应用的适用性。
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