وإنغااس كاشف ضوئي متوازن هو جهاز بصري يستخدمindium gallium arsenide (Ingaas)كمواد أشباه الموصلات الخاصة بها للكشف عن الضوء ، عادة فيالطيف القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIR). الكشف الضوئي المتوازن هو أنوع الكاشف التفاضليالتي تستخدم اثنين أو أكثر من الأدوات الضوئية بطريقة تساعد على إلغاء الضوضاء الوضع المشترك وتحسين بشكل عامنسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR). غالبًا ما يستخدم هذا النوع من الكاشف في التطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى حساسية ودقة عالية ، خاصة في البيئات ذات مستويات الإشارة المنخفضة أو الضوضاء العالية.
تطبيقات INGAAS المتوازنة الضوئية:
التواصل البصري الألياف:
فيأنظمة الاتصالات الألياف البصرية، يتم استخدام أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة في Ingaas للكشف عن الإشارات البصرية الضعيفة أو المعدلة المنقولة عبر كابلات الألياف البصرية. باستخدام الكشف المتوازن ، يمكن لهذه الأجهزة رفض الضوضاء بشكل فعال وتحسيننسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR)، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ عليهنقل البيانات عالية السرعةعلى مسافات طويلة.
غالبًا ما تكون هذه الصور الضوئية جزءًا منأجهزة الاستقبال البصريةالتي تحول الضوء مرة أخرى إلى الإشارات الكهربائية للمعالجة حسب معدات الاتصال.
الكشف البصري heterodyne:
فيالكشف heterodyne، يتم خلط إشارة بصرية عالية التردد مع إشارة مرجعية لاستخراج المعلومات من الإشارةمرحلةأوتكرار. تعتبر أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة مثالية لهذا النوع منإزالة التشكيل البصريبسبب حساسية عالية وقدرتها على رفض الضوضاء الوضع المشترك. يتم استخدام هذه التقنية في أنظمة مثلأمشاط التردد البصريةوالتواصل البصري المتماسك.
البصريات الكمومية وتوزيع مفتاح الكم (QKD):
فيأنظمة الاتصالات الكم، مثلتوزيع مفتاح الكم (QKD)، يتم استخدام أجهزة الكشف الضوئي المتوازن للكشففوتونات واحدةأو ضوء متماسك ضعيف في وجود الضوضاء. من خلال الحفاظ على التوازن بين الأدوات الضوئية ، يمكن للنظام اكتشاف الفوتونات واعتمادها بدقة دون أن تتأثر بضوضاء الخلفية غير المرغوب فيها ، مما يجعله ضروريًا لقنوات الاتصال الآمنة.
التصوير المقطعي التماسك البصري (أكتوبر):
أكتوبرهي تقنية التصوير غير الغازية المستخدمة فيالتطبيقات الطبية الحيوية، مثلتصوير العين(فحوصات الشبكية) ،التصوير القلبي، وتحليل الأنسجة. تعمل أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة على تحسين أداء أنظمة OCT عن طريق التقليلالتداخل والضوضاء، السماح بصور عالية الجودة بسرعات أعلى.
LIDAR (الكشف عن الضوء ونتراون):
فيأنظمة Lidarالتي تستخدم لقياس المسافة, رسم الخرائط، أوالكشف عن الكائن، يمكن أن يساعد كاشف ضوئي متوازن فيقياس وقت الرحلة بدقةنبضات الضوء المنعكسة من الأشياء. يحسن دقة وموثوقيةالمدى قياسات، حتى في الظروف المنخفضة الإضاءة أو الصاخبة.
التحليل الطيفي:
في تطبيقات مثلالتحليل الطيفي القريب من الأشعة تحت الحمراءللتحليل الكيميائي ،التحكم في العملية الصناعية، والمراقبة البيئية، يمكن استخدام أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة في Ingaas للكشف عن أطوال موجية محددة من الضوء من العينة التي يتم تحليلها. الاكتشاف متوازنيساعد على ضمان قياسات دقيقة لامتصاص الضوء والتشتت في وجود ضوضاء الخلفية.
معالجة الإشارة البصرية:
في أنظمة معالجة الإشارات البصرية ، مثل تلك المستخدمة فيالشبكات الألياف البصرية، يتم استخدام أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة لقياس قوة الإشارات البصرية المعدلة ، والمساعدة فيتجديد الإشارةوتصحيح الخطأ.
اختبار سلامة الإشارة:
لاختبار النزاهةمن الإشارات البصرية عالية السرعة في البحث والتطوير ، توفر أجهزة الكشف الضوئية المتوازنة Ingaas طريقة لقياسهاتشويه إشارةوضمانجودةمن الإشارات البصرية أثناء الإرسال.
قياس قوة الليزر:
يمكن استخدام أجهزة الكشف الضوئي المتوازن فيعدادات الطاقة بالليزرلقياسشدةمن أشعة الليزر ، وخاصة فيبالقرب من الأشعة تحت الحمراءوالأشعة تحت الحمراءالطيف ، وضمان أن يكون خرج الطاقة مستقرا وداخل المعلمات المطلوبة.
قياسات الدقة:
في الحقول مثلالقياس البصريوقياس المسافة الدقيقة، يسمح هذه الضوئيات الضوئيةاكتشاف إشارة عالية الدقة، تمكين قياس دقيق للتغيرات الصغيرة في الإشارات البصرية.