光電探測器的工作原理

光電探測器可以將光信號轉換成電信號。

以不同的方式輻射響應根據(jù)設備或設備的工作是不同的,其機理光電探測器可分為兩大類:一類是光子探測器;

另一種是熱探測器。

工作原理：

原理圖探測器工作原理光電探測器是基于光電效應、熱探測器基于材料溫度升高后的吸收能量,從而改變光學輻射其電氣性能,它的區(qū)別是*大特點的光子檢測器波長的光輻射的選擇性。

光電發(fā)射裝置:光電管和光電倍增管是典型的類型的光電發(fā)射(光電效應)檢測器。

其主要特點是靈敏度高,穩(wěn)定性好,響應速度快,噪音低,是一種電流放大器件。

尤其是光電倍增管的高電流增益,特別適用于檢測弱光信號;但其結構復雜、高工作電壓、大尺寸。

光電倍增管是用來測量弱輻射和響應速度要求較高的場合,如激光測距儀、激光雷達等。

光導設備:使用光敏半導體材料的影響由光電探測器稱為光導設備,通常被稱為光敏電阻。

在可見的樂隊和幾個大氣通過窗口、近紅外、中紅外和遠紅外波段,有適用的光敏電阻。

光敏電阻廣泛用于自動光電檢測系統(tǒng)、光電跟蹤系統(tǒng)、制導、紅外系統(tǒng)等。

cd和硒化鎘CdSe光敏電阻是可見的和*兩個光敏電阻;硫化鉛PbS光敏電阻是**工作在大氣紅外透過窗戶主要的光敏電阻,室溫工作PbS光敏電阻響應波長范圍為1.0 ~ 3.5微米,峰值響應波長為2.4微米;銻化銦InSb光敏電阻主要用于檢測第二大氣紅外透過窗戶,波長響應3 ~ 5微米;

碲鎘光譜響應的設備在8 ~ 14微米,峰值波長為10.6微米,與CO2激光在激光波長,是用來檢測大氣第三窗口(8 ~ 14微米)。

如何選擇一個合適的光電探測器

光電探測器總的選擇匹配原則是：

①光電探測器和輻射信號源及光學系統(tǒng)在光譜特性上相匹配;

②光電探測器的光電轉換特性和入射輻射能量相匹配;

③光電探測器和光信號的調(diào)制形式、信號頻率及波形相匹配;

④光電探測器和輸入電路的電氣特性相匹配。

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光電探測器

半導體光電探測器是利用半導體材料的光電效應來接收和探測光信號的器件，它通過吸收光子產(chǎn)生電子-空穴對，從而在外電路產(chǎn)生與入射光強度成正比的光電流以方便測量入射光。半導體光電探測器又分為光導型和光伏型。光導型是根據(jù)光電導效應制成，即當光入射到半導體材料后，能改變其導電性能,且隨著光強的增加，其導電性能增強。光生載流子的渡越時間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分：上升時間和下降時間。該類型的主要器件有光敏電阻。光伏型是根據(jù)光生伏應制成，即當光照射PN結時， 會使PN結兩端產(chǎn)生電勢差。該類型的主要器件為光敏二極管、光敦晶體管等。

紅外感應開關是一種比較常 見的光電探測器，它通過感應身體發(fā)出的紅外光，來實現(xiàn)對電路的開關。例如用于紅外感應燈，當有人靠近時，開關就會打開，電路開通，燈就會點亮;當人離開時，開關就會關斷，電路斷路，燈就會熄滅，從而實現(xiàn)自動感應的功能。半導體光電探測器由于體積小，重量輕，響應速度快，靈敏度高，易于與其它半導體器件集成，是光源的探測器，可廣泛用于光通信、信 號處理、傳感系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。光電探測技術發(fā)展概況光電探測技術是根據(jù)被探測對象輻射或反射的光波的特征來探測和識別對象的一種技術，這種技術本身就賦予光電技術在軍事應用中的四大優(yōu)點，即看得更清、打得更準、反應更快和生存能力更強。例如，光電探測器是光纖通信接收端的核心器件，它接收光信號并轉換將其為電信號。又例如，GaAs基阱紅外探測器是一 種新型的紅外探測器，可用在紅外焦平面陣列成像技術中，這在防御以及重要新型系統(tǒng)中起著重要作用(如監(jiān)視、跟蹤、識別、制導等)，其成像質量優(yōu)于傳統(tǒng)的碲鎘探測器。

紅外光電探測器

從本質上來說可以非常有效率的，與其可以防止周圍可見光的干擾有極大地關系，它特點就在于可以進行無接觸的探測，而且不損傷被測物體，這是很多消費者都希望的。目前的市面上來講，它們由發(fā)送器、和檢測電路三個部分組成開來。

首先要讓紅外光電探測器的發(fā)送器部分對準目標進行光束的發(fā)射，如果探測的前方具有檢測物體，這時發(fā)出的紅外信號就會返回，這樣就感知到了物體的存在，接著輸出信號。對微弱的光信號，器件必須有合適的靈敏度，以確保一定的信噪比和輸出足夠強的電信號。這樣看來，紅外光電探測器的制作就很簡單了，其實不然，它沒有想象中的那么簡單，生活中紅外線無處不在，我們平時所用到的日光燈都會存在紅外光，太陽光線中也會有很強的紅外光，人體也會發(fā)出紅外光，對于紅外光電探測器來說，這些都是干擾源，一旦紅外光電探測器檢測到的物體的紅外線沒有被接收到，這不就是誤動作么，解決辦法還是有的。

如果其他紅外光照射到紅外光電探測器上后，探測器的誤動作就會發(fā)生，這個時候我們只要將紅外光電探測器的紅外光變成具有一定頻率的紅外光之后，那么我們在接受器上九只會接收到具有此種頻率的紅外光，誤報的幾率就會大大縮小，其他紅外光被拒之門外，這樣一來，抗干擾能力也就有了迅速的提高。如光敏電阻是一個可變電阻，有光照的部分電阻就降低，必須使光線照在兩電極間的全部電阻體上，以便有效地利用全部感光面。