光電探測(cè)器是一種受光器件,具有光電變換功能。光敏器件的種類(lèi)繁多,有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光晶閘管、集成光敏器件等;有雪崩型的及非雪崩型的;有PN結(jié)型、PIN結(jié)型及異質(zhì)結(jié)型的等。由于光電探測(cè)器的響應(yīng)速度快,體積小,暗電流小,使之在光纖通訊系統(tǒng)、光纖測(cè)試系統(tǒng)、光纖傳感器、光隔離器、彩電光纖傳輸、電視圖象傳輸、快速光源的光探測(cè)器、微弱光信號(hào)的探測(cè)、激光測(cè)距儀的接收器件、高壓電路中的光電測(cè)量及光電互感器、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸、光電自動(dòng)控制及光測(cè)量等方面得到了廣泛應(yīng)用。半導(dǎo)體光電探測(cè)器是用半導(dǎo)體材料制作的能接收和探測(cè)光輻射的器件。光照射到器件的光敏區(qū)時(shí),它就能將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),是一種光電轉(zhuǎn)換功能的測(cè)光元件。它在國(guó)家防御和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要和較廣的應(yīng)用。半導(dǎo)體光電探測(cè)器可分為光電導(dǎo)型和光伏型兩種。光電導(dǎo)型是指各種半導(dǎo)體光電導(dǎo)管,即光敏電阻;光伏型包括光電池、P-N結(jié)光電二極管、PIN光電二級(jí)管、雪崩光電二極管、光電三級(jí)管等。根據(jù)器件對(duì)輻射響應(yīng)的方式不同,光電探測(cè)器可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是光子探測(cè)器;另一類(lèi)是熱探測(cè)器。飛博光電高帶寬光電探測(cè)器優(yōu)勢(shì)
在光電探測(cè)器中利用表面等離子體共振效應(yīng)可以有效地增強(qiáng)器件的光吸收,擴(kuò)展器件的光吸收譜,從而產(chǎn)生更多的電子空穴對(duì),提高器件的響應(yīng)電流,并且共振波長(zhǎng)能夠被金屬納米結(jié)構(gòu)的介電環(huán)境,尺寸和形狀所改變,從而調(diào)節(jié)吸收波段。規(guī)律性分布的金屬納米結(jié)構(gòu),如孔陣列或者柵線等,能夠和光發(fā)生相互作用,從而提升器件的光吸收能力。除此之外,從圖中能夠看出在金屬納米粒子的表面存在著大量自由振蕩的電子,并且其具有一定的頻率,當(dāng)這個(gè)頻率與入射光的頻率相等時(shí),那么在金屬納米粒子表面的局部區(qū)域內(nèi)光子與電子發(fā)生共振,從而極大地增強(qiáng)了器件對(duì)光的吸收。后者的激發(fā)條件比較簡(jiǎn)單,即金屬納米粒子的大小應(yīng)小于入射光的波長(zhǎng),且改變其大小能夠調(diào)控共振波段,因此可調(diào)節(jié)性更好,應(yīng)用更加靈活,被較廣地用于加強(qiáng)器件的性能。飛博光電高帶寬光電探測(cè)器優(yōu)勢(shì)光電探測(cè)器是光接收器的主要器件之一,用來(lái)將光功率轉(zhuǎn)換為電流。
在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,DPSK和DQPSK的使用已經(jīng)非常普遍,這就標(biāo)志著采用相位敏感的編碼和傳輸技術(shù)將成為一種趨勢(shì)。而檢測(cè)靈敏度和頻譜效率是這種趨勢(shì)的關(guān)鍵所在。其他影響選擇檢測(cè)方案的因素還包括物理層的安全可靠性和網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)性,兩者都可得益于采用相干光技術(shù)的幅度,頻率和偏振編碼。相干模擬傳輸與非相干傳輸相比,也同樣具有很大的優(yōu)勢(shì),其中在動(dòng)態(tài)范圍方面較為很大。雖然模擬通信不及數(shù)字通信應(yīng)用較廣,但是模擬傳輸在很多特殊環(huán)境應(yīng)用上有很重要的作用。
光電探測(cè)器的工作原理是基于光電效應(yīng),熱探測(cè)器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高,從而改變了它的電學(xué)性能,它區(qū)別于光子探測(cè)器的比較大特點(diǎn)是對(duì)光輻射的波長(zhǎng)無(wú)選擇性。光電子發(fā)射器件:光電管與光電倍增管是典型的光電子發(fā)射型(外光電效應(yīng))探測(cè)器件。其主要特點(diǎn)是靈敏度高,穩(wěn)定性好,響應(yīng)速度快和噪聲小,是一種電流放大器件。尤其是光電倍增管具有很高的電流增益,特別適于探測(cè)微弱光信號(hào);但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作電壓高,體積較大。光電倍增管一般用于測(cè)弱輻射而且響應(yīng)速度要求較高的場(chǎng)合,如人造衛(wèi)星的激光測(cè)距儀、光雷達(dá)等。APD雪崩二極管 具有功率大、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
光子型探測(cè)器是有選擇性響應(yīng)波長(zhǎng)的探測(cè)器件。只有當(dāng)入射光子能量大于光敏材料中的電子激發(fā)能E時(shí),光子型探測(cè)器才有響應(yīng)。對(duì)于外光電效應(yīng)器件,如光電管和光電倍增管,E等于電子逸出光電陰極時(shí)所要作的功,此數(shù)值一般略大于1電子伏。因此,這類(lèi)探測(cè)器只能用于探測(cè)近紅外輻射或可見(jiàn)光。對(duì)于內(nèi)光電效應(yīng)器件,如光伏型探測(cè)器和本征光導(dǎo)型探測(cè)器,E等于半導(dǎo)體的禁帶寬度;對(duì)于非本征光導(dǎo)型探測(cè)器,E等于雜質(zhì)電離能。由于禁帶寬度和雜質(zhì)電離能這兩個(gè)參數(shù)都有較大的選擇余地,因此,半導(dǎo)體光子型探測(cè)器的響應(yīng)波長(zhǎng)可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如,用本征鍺做成的光導(dǎo)型探測(cè)器,對(duì)近紅外輻射敏感;而用摻雜質(zhì)的鍺做成的光導(dǎo)型探測(cè)器,既能對(duì)中紅外輻射敏感(如鍺摻汞探測(cè)器),也能對(duì)遠(yuǎn)紅外輻射敏感(如鍺摻鎵探測(cè)器)。在可見(jiàn)光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等。深圳小尺寸光電探測(cè)器要求
光生載流子在雪崩區(qū)即高電場(chǎng)區(qū)發(fā)生雪崩倍增。飛博光電高帶寬光電探測(cè)器優(yōu)勢(shì)
光電探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必須照到器件的有效位置,如光照位置發(fā)生變化,則光電靈敏度將發(fā)生變化。如光敏電阻是一個(gè)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。光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個(gè)極小的面積,故一般把透鏡作為光的入射窗,要把透鏡的焦點(diǎn)與感光的靈敏點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。一定要使入射通量的變化中心處于檢測(cè)器件光電特性的線性范圍內(nèi),以確保獲得良好的線性輸出。對(duì)微弱的光信號(hào),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(qiáng)的電信號(hào);飛博光電高帶寬光電探測(cè)器優(yōu)勢(shì)
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