光電探測器相關信息

紅外波段的光電導探測器 PbS、Hg1-xCdxTe 的常用響應波段在 1～3微米、3～5微米、8～14微米三個大氣透過窗口。光電探測器原理簡介光電探測器是指由輻射引起被照射材料電導率改變的一種物理現象。由于它們的禁帶寬度很窄，因此在室溫下，熱激發(fā)足以使導帶中有大量的自由載流子，這就大大降低了對輻射的靈敏度。響應波長越長的光，電導體這種情況越顯著，其中1～3微米波段的探測器可以在室溫工作（靈敏度略有下降）。3～5微米波段的探測器分三種情況：在室溫下工作，但靈敏度大大下降，探測度一般只有1～7×108厘米·瓦-1·赫；熱電致冷溫度下工作(約-60℃),探測度約為109厘米·瓦-1·赫；77K或更低溫度下工作,探測度可達1010厘米·瓦-1·赫以上。8～14微米波段的探測器必須在低溫下工作，因此光電導體要保持在真空杜瓦瓶中，冷卻方式有灌注液氮和用微型制冷器兩種。

光電探測器

光電探測器是一種利用光電效應將輻射能轉換成電信號的器件，是光電系統(tǒng)的重要組成部分。光電探測器的發(fā)展歷史起初用來探測可見光輻射和紅外輻射的光電探測器是熱探測器。光電探測器的發(fā)展歷史由來已久，早在一百八十多年前，人們就已經發(fā)明了熱電偶。由于光電探測器件在和人民生活中有重要的應用，其發(fā)展非常迅速。光電探測器利用被照射材料由于輻射的關系電導率發(fā)生改變的物理特點，用途比較廣泛，主要應用在軍事及國名經濟的各個領域上。

光電探測器的發(fā)展歷史

起初用來探測可見光輻射和紅外輻射的光電探測器是熱探測器。民用也極其廣泛，如保安、監(jiān)控、可視門鈴、視頻電子郵件、可視電話、視頻會議、數碼相機以及醫(yī)學和生物科學實驗記錄等都在使用CCD和CMOS成像器。其中，熱電偶早在1826年就已發(fā)明出來。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測輻射計。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測輻射熱計。1947年又發(fā)明了氣動探測器。經過多年的改進和發(fā)展，這些光電探測器日趨完善，性能也有了較大的改進和提高。

從20世紀50年代的時候開始人們對熱釋電探測器進行了一系列研究工作，發(fā)現它具有許多獨特的優(yōu)點，一度使這個領域研究很活躍。但是，與光子探測器相比，這些光電探測器的探測率仍較低，時間常數也較大。

應用廣泛的光子探測器，除了發(fā)展較早、技術上也較成熟、響應波長從紫光到近紅外的光電倍增管以外，硅和鍺材料制作的光電二極管、鉛錫、Ⅲ～Ⅴ族化合物、鍺摻雜等光電探測器，目前均已達到相當成熟的階段，主要性能已接近理論極限。

1970年以后又出現了一種利用光子牽引效應制成的光子牽引探測器。其中非常靈敏的一類為雪崩光電二極管，有時甚至可以用于光子計數。其主要用于CO2激光的探測。八十年代中期，出現了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導帶躍遷的新型光探測器——量子阱探測器。這種器件工作于8～12μm波段，工作溫度為77K。

紅外光電探測器的分類

被動紅外光電探測器：

被動紅外光電探測器本身不發(fā)射任何能量而只被動接收、探測來自環(huán)境的紅外輻射。4、探測器宜水平安裝，當確實需傾斜安裝時，傾斜角不應大于45度。探測器安裝后數秒種已適應環(huán)境，在無人或動物進入探測區(qū)域時，現場的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線輻射進來，經光學系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產生突變電信號，而發(fā)出警報。被動紅外探測器形成的警戒線一般可以達到數十米。

被動式紅外光電探測器主要由光學系統(tǒng)、熱傳感器（或稱為紅外傳感器）及報警控制器等部分組成。其核心是不見是紅外光電探測器件，通過關學系統(tǒng)的配合作用可以探測到某個立體防范空間內的熱輻射的變化。

人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會發(fā)出特定波長10微米左右的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的10微米左右的紅外線而進行工作的。目前主要的光電探測器有雪崩光電二極管（AvalanchePhotonDiode，簡稱APD）/單光子雪崩二極管（SinglePhotonAvalancheDiode，簡稱SPAD）、硅光電倍增管（MPPC）和PIN光電二極管。人體發(fā)射的10微米左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經檢測處理后就能產生報警信號。