具有低相位噪声的大面积平衡放大光电探测器研究

摘要

为了实现对碱金属原子磁力仪系统中发散的快速调制的光信号精密相位检测,解决现有平衡光电探测器存在的接光面积小、增益小、带宽小及相位性能不理想等问题,本文采用了基于基尔霍夫定律的平衡差分探测方法.分析了平衡探测器抑制系统共模噪声的机理,设计出了具有低相位噪声且单管接光面积达到010的大面积平衡放大光电探测器,并进一步利用双板隔离式的制作方法避免了热噪声干扰,实现了其低相位漂移的特性.实验结果表明,该探测器-3dB带宽达到1.1MHz,信号跨阻增益达到0.91MΩ,在175kHz调制信号下的相位噪声峰峰值不超过0.004°,能够满足碱金属原子磁力仪系统光信号精密相位解调的要求.