Шумы фотодиодов подразделяются на шумы фототока и шумы темнового тока.

Шумы темнового тока обусловлены шумом движения свободных носителей, шумом тепловой генерации пар носителей зарядов, шумом рекомбинации пар, шумом движения пар, шумом исчезновения свободных носителей, температурными изменениями.

Шум фототока (дробовый шум) обусловлен квантовыми процессами случайного возникновения пар носителей зарядов, шумом фоновой засветки, шумом отражения и поглощения в окне, шумом генерации и рекомбинации пар и т. д.

Шум фототока оценивается дисперсией среднего значения

(5.12),

где F(G) – шум-фактор ЛФД, D f – полоса частот сигнала и полоса пропускания ЛФД.

Фоновый шум, возникающий при случайной засветке фотодиода, оценивается аналогично (4.12):

(5.13),

где – ток фоновой засветки.

Тепловой шум вызывается случайным тепловым движением электронов в нагрузке фотодетектора

(5.14)

где K – постоянная Больцмана, Т – температура в градусах по Кельвину, D f – полоса частот сигнала.

Шум темнового тока обусловлен дисперсией темнового тока

(5.15).

Результирующее действие шумов определяется при объединении всех источников шумовых токов в виде эквивалентной схемы (рисунок 5.9).

(5.16)

При завершении раздела необходимо отметить, что к шумам приемника должны в расчетах добавляться шумы оптического передатчика.

Рисунок 5.14. Шумовая схема фотодиода