Détectivité spécifique

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La détectivité spécifique, ou D*, d'un photodétecteur est un facteur de mérite utilisé pour caractériser ses performances. Elle est égale à l'inverse de la puissance équivalente de bruit (NEP), normalisée par la surface et la bande passante :

,

est la surface photosensible du détecteur et la bande passante.

L'unité SI de détectivité spécifique est le m Hz1/2 W−1, mais on emploie plus communément le cm Hz1/2 W−1, aussi appelé « jones » en l'honneur de Robert Clark Jones qui a défini cette quantité[1],[2].

Sachant que la puissance équivalente de bruit peut être exprimée en fonction de la responsivité (unité ou ) et de la densité spectrale de bruit (unité ou ) par la relation :

Le numérateur de cette expression constitue l'écart type du courant de bruit.

Il est courant de définir la détectivité par l'expression :

.

Il est également souvent utile d'exprimer la détectivité en termes de niveaux de bruit relatif présent dans le dispositif. Une expression couramment utilisée est :

q est la charge électronique, la longueur d'onde concernée, h la constante de Planck, c la vitesse de la lumière dans le vide, k la constante de Boltzmann, T la température du détecteur (en K), le produit surface-résistance dynamique à polarisation nulle (souvent mesuré expérimentalement, mais aussi exprimable en termes d'hypothèses de niveau de bruit), l'efficacité quantique du dispositif et le flux total de la source (souvent un corps noir) en photons/sec/cm².

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. R. C. Jones, "Quantum efficiency of photoconductors," Proc. IRIS 2, 9 (1957)
  2. R. C. Jones, "Proposal of the detectivity D** for detectors limited by radiation noise," J. Opt. Soc. Am. 50, 1058 (1960), DOI:10.1364/JOSA.50.001058)