Отношение сигнал/шум термоэлектрического однофотонного детектора с разными значениями физических параметров материала сенсора - Кузанян, А. А.; Никогосян, В. Р.; Кузанян, А. С.; Арутюнян, С. Р.
Методом компьютерного моделирования изучены процессы распространения тепла в трехслойном детектирующем элементе термоэлектрического однофотонного детектора, состоящем из поглотителя (W), термоэлектрического сенсора (La0.99Ce0.01B6) и теплоотвода (W)․ Исследовано поглощение УФ фотонов с энергией 7.1–124 эВ. Моделирование проводилось на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема. Изучены временные зависимости возникающего на сенсоре сигнала и определена его мощность. Рассчитаны эквивалентная мощность Джонсоновского и теплового шума. Определены значения отношения сигнал/шум с использованием различных значений теплоемкости, теплопроводности и коэффициента Зеебека материала сенсора. Показано, что отношение сигнал/шум может быть значительно больше единицы. Полученные результаты выявляют перспективность использования термоэлектрических однофотонных детекторов в качестве элементов фотонных интегральных схем. The processes of heat propagation in a three-layered detection pixel of a thermoelectric single-photon detector, consisting of an absorber (W), a thermoelectric sensor (La0.99Ce0.01B6), and a heat sink (W) were studied using computer simulation. The absorption of UV photons with an energy of 7.1–124 eV has been studied. The simulation was based on the heat propagation equation from a limited volume. The temporal dependencies of the signal generated on the sensor were examined, and its power was determined. The equivalent power of Johnson and thermal noise was calculated. The signal-to-noise ratio was determined using different values of heat capacity, thermal conductivity, and the Seebeck coefficient of the sensor material. It was shown that the signal-to-noise ratio can be significantly greater than one. The obtained results reveal the prospects of using thermoelectric single-photon detectors as components of photonic integrated circuit.
Keywords: Теплопередача