光電探測器

探測器需要在某一給定波長范圍具有很高的靈敏度。有些情況下，需要靈敏度不變，或者至少在給定波長區(qū)域內(nèi)不變。有時(shí)也需要在一些其它波長區(qū)域沒有響應(yīng)；例如，日盲探測器，只在很短的紫外光波段是靈敏的，而對于太陽光不敏感。 探測器必須在某一功率范圍內(nèi)工作正常。限制探測器功率的值取決于非線性響應(yīng)或者損傷問題，而功率則是由噪聲決定。直接帶隙材料的吸收邊比間接帶隙材料陡峭很多，如圖畫出了幾種常用半導(dǎo)體材料(如GaAs、InP、InAs、Si、Ge、GaP等材料)的入射光波長和光吸收系數(shù)、滲透深度的關(guān)系。動(dòng)態(tài)范圍（探測功率與探測功率的比值用分貝表示）也非常重要。有些探測器在動(dòng)態(tài)范圍大于70dB時(shí)也具有很高的線性響應(yīng)。

 光電探測器的特點(diǎn)及應(yīng)用

光電探測器是光電探測系統(tǒng)的核心，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的功能，以及光電探測器的原理，特性參數(shù)，使用環(huán)境，注意事項(xiàng)等，選擇合適的光電探測器至關(guān)重要。

一、外光電效應(yīng)器件

1、真空光電管

特點(diǎn)：①擋光作用小，受光面積大，對聚焦光斑的大小要求不嚴(yán)格;

②光電子路程相同，極間電容小，渡越時(shí)間一致，高頻特性好;

③可承受較大電流，線性度好;

④收集光電子效率低，靈敏度低，體積大，易破損;

應(yīng)用：光功率測量，光信號記錄，電影電視，紫外——可見分光光度計(jì)。

2、光電倍增管

特點(diǎn)：①光譜響應(yīng)寬，靈敏度高;

②低功耗，低噪聲，高分辨率;

③要求工作電壓非常穩(wěn)定，入射光功率不能太高;

④需要金屬外殼屏蔽干擾，體積較大。

應(yīng)用：光子計(jì)數(shù)，極微弱光探測，極低能射線探測，生化分析儀器，掃描電鏡。

光電探測器的選擇要點(diǎn)

光電探測器必須和輻射信號源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。如果測量波長是紫外波段，則選用光電倍增管或?qū)ｉT的紫外光電半導(dǎo)體器件;如果信號是可見光，則可選用光電倍增管、光敏電阻和Si光電器件;如果是紅外信號，則選用光敏電阻，近紅外選用Si光電器件或光電倍增管。這種情況主要是選擇響應(yīng)時(shí)間短或上限頻率高的器件，但在電路上也要注意匹配好動(dòng)態(tài)參數(shù)。

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