光電探測(cè)器的工作原理

光電探測(cè)器的基本工作機(jī)理包括三個(gè)過(guò)程：

(1)光生載流子在光照下產(chǎn)生;

(2)載流子擴(kuò)散或漂移形成電流;

(3)光電流在放大電路中放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。當(dāng)探測(cè)器表面有光照射時(shí)，如果材料禁帶寬度小于入射光光子的能量Eg<hv，則價(jià)帶電子可以躍遷到導(dǎo)帶形成光電流。

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如何選擇一個(gè)合適的光電探測(cè)器

光電探測(cè)器總的選擇匹配原則是：

①光電探測(cè)器和輻射信號(hào)源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上相匹配;

②光電探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換特性和入射輻射能量相匹配;

③光電探測(cè)器和光信號(hào)的調(diào)制形式、信號(hào)頻率及波形相匹配;

④光電探測(cè)器和輸入電路的電氣特性相匹配。

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光電探測(cè)器的性能比較

①光電探測(cè)器動(dòng)態(tài)特性(即頻率響應(yīng)與時(shí)間響應(yīng))方面，以光電倍增管和光電二極管(尤其是PIN管與雪崩管)為較好;

②光電探測(cè)器光電特性(即線(xiàn)性)方面，以光電倍增管、光電二極管和光電池為較好;

③光電探測(cè)器靈敏度方面，以光電倍增管、雪崩光電二極管、光敏電阻和光電三極管為較好。值得指出的是，靈敏度高不一定就是輸出電流大，而輸出電流大的器件有大面積光電池、光敏電阻、雪崩光電二極管和光電三極管;

④光電探測(cè)器外加偏置電壓較低的是光電二極管、光電三極管，光電池不需外加偏置;

⑤光電探測(cè)器暗電流方面，光電倍增管和光電二極管較小，光電池不加偏置時(shí)無(wú)暗電流，加反向偏置后暗電流也比光電倍增管和光電二極管大;

⑥光電探測(cè)器長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性方面，以光電二極管、光電池為較好，其次是光電倍增管與光電三極管;

⑦光電探測(cè)器光譜響應(yīng)方面，以光電倍增管和CdSe光敏電阻為較寬，但光電倍增管響應(yīng)偏紫外方向，而光敏電阻響應(yīng)偏紅外方向。

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