参数设置
预设参数
光学/电气参数
量子效率 η0.90
工作波长 λ1550 nm
探测面积 A0.50 mm²
带宽 B1.0 GHz
暗电流 I_d1.0 nA
负载电阻 R_L50 Ω
工作温度 T300 K
入射光功率 P1.0 μW
—
响应度 [A/W]
—
光电流 [μA]
—
NEP [pW/√Hz]
—
D* [10¹⁰ cm√Hz/W]
—
SNR [dB]
—
最小可探测信号 [pW]
噪声成分对比
光功率与SNR特性曲线
主要计算公式
响应度：
$$R = \frac{\eta e}{h\nu} = \frac{\eta e \lambda}{hc} \quad \text{[A/W]}$$散粒噪声：
$$i^2_{shot} = 2e(I_{photo} + I_d)\cdot B$$约翰逊热噪声：
$$i^2_{thermal} = \frac{4k_B T B}{R_L}$$SNR：
$$\mathrm{SNR} = \frac{(R\cdot P)^2}{i^2_{shot}+i^2_{thermal}}$$比探测率：
$$D^* = \frac{\sqrt{A \cdot B}}{\mathrm{NEP}} \quad \text{[cm}\cdot\sqrt{\text{Hz}}\text{/W]}$$
工程要点： 低噪声设计首先判断散粒噪声还是热噪声占主导。使用高阻抗跨阻放大器可降低热噪声。冷却可抑制暗电流散粒噪声，使SNR接近量子极限。激光雷达（LiDAR）系统中还需考虑APD的超噪声因子F。