Titolo: Detection and Signal Processing: Technical Realization (Springer Series in Advanced Microelectronics, 22)
Editore: Springer
Data di pubblicazione: 2010
Lingua: Inglese
ISBN 10: 3642067379
ISBN 13: 9783642067372
Rilegatura: Brossura
Condizione: New

Descrizione articolo

Riassunto

Thesecondpartdealswithampli?cationproblemsandtherecovery ofrepetitivesignalsburiedinnoise. Thelastpartisdevotedtosolvingthe problemsconnectedwithreachingtheultimatedetectionlimitorquantum limit. Thisisdoneforheterodynedetectionandphotoncounting. Although VIII Preface heterodynedetectionyieldstheultimatesensitivity,itsspatialmodesel- tivityand,ingeneral,thelowspectralpowerdensityofthesignalrequire sophisticatedprovisions. Thisisdiscussedindetail. Theinherentproblemsare analyzedandappropriatetechnicalsolutionsaredescribedtoreachtheul- matesensitivityfordetectingincoherentradiationandcommunicationsignals thatarerandomlyDopplershifted. Theresultsareillustratedwithexamples ofspacecommunication. Hengelo(O),January2006 W. J. Witteman Contents 1 RandomFluctuations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 ThermalNoiseofResistance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1. 3 ShotNoise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 3. 1 SpectralDistribution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1. 3. 2 Photons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 4 FlickerNoise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 5 Generation RecombinationNoise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 6 ThermalRadiationandItsFluctuations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. 7 TemperatureFluctuationsofSmallBodies. . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1. 7. 1 AbsorptionandEmissionFluctuations. . . . . . . . . . . . . . . 20 2 Signal NoiseRelations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2. 1 SignalLimitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2. 2 BackgroundLimitation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2. 2. 1 IdealDetection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. 3 JohnsonNoise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. 4 DarkCurrentNoise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2. 5 NoiseandSensitivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2. 6 Ampli?erNoiseandMismatching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3 ThermalDetectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 1 ThermocoupleandThermopile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 2 Bolometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3. 2. 1 MetallicBolometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3. 2. 2 Thermistor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3. 3 PyroelectricDetector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4 VacuumPhotodetectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 4. 1 VacuumPhotodiode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4. 2 Photomultiplier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 X Contents 5 SemiconductorPhotodetectors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5. 1 Photoconductors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 5. 1. 1 AnalysisoftheDetectionProcess. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 5. 1. 2 FrequencyResponse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5. 2 Photodiodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5. 2. 1 P NJunction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Informazioni sull'autore

W. J. Witteman has been professor in laser physics at the University of Twente (The Netherlands) from 1969 until 1999. Next to numerous articles in the field of CO2-lasers, excimer lasers and free electron lasers he has published:

In 1987 "The CO2 Laser" (Springer Series in Optical Sciences, Vol.54)

In 1996 as co-author "Gas Lasers-Recent Developments and Future Prospects" (Kluwer Academic Publishers)

In 2004 as co-author "Handbook of Laser Technology & Applications" (Institute of Physics Publishing). He was the author of the chapter on "Excimer, F2, N2 and H2 Lasers".

Le informazioni nella sezione "Su questo libro" possono far riferimento a edizioni diverse di questo titolo.

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