光電探測(cè)器相關(guān)信息

紅外波段的光電導(dǎo)探測(cè)器 PbS、Hg1-xCdxTe 的常用響應(yīng)波段在 1～3微米、3～5微米、8～14微米三個(gè)大氣透過(guò)窗口。光電探測(cè)器原理簡(jiǎn)介光電探測(cè)器是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)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(dǎo)帶中有大量的自由載流子，這就大大降低了對(duì)輻射的靈敏度。響應(yīng)波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，電導(dǎo)體這種情況越顯著，其中1～3微米波段的探測(cè)器可以在室溫工作（靈敏度略有下降）。3～5微米波段的探測(cè)器分三種情況：在室溫下工作，但靈敏度大大下降，探測(cè)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(cè)度約為109厘米·瓦-1·赫；77K或更低溫度下工作,探測(cè)度可達(dá)1010厘米·瓦-1·赫以上。8～14微米波段的探測(cè)器必須在低溫下工作，因此光電導(dǎo)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(cè)器

光電探測(cè)器是一種利用光電效應(yīng)將輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，是光電系統(tǒng)的重要組成部分。光電探測(cè)器的發(fā)展歷史起初用來(lái)探測(cè)可見光輻射和紅外輻射的光電探測(cè)器是熱探測(cè)器。光電探測(cè)器的發(fā)展歷史由來(lái)已久，早在一百八十多年前，人們就已經(jīng)發(fā)明了熱電偶。由于光電探測(cè)器件在和人民生活中有重要的應(yīng)用，其發(fā)展非常迅速。光電探測(cè)器利用被照射材料由于輻射的關(guān)系電導(dǎo)率發(fā)生改變的物理特點(diǎn)，用途比較廣泛，主要應(yīng)用在軍事及國(guó)名經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域上。

光電探測(cè)器的發(fā)展歷史

起初用來(lái)探測(cè)可見光輻射和紅外輻射的光電探測(cè)器是熱探測(cè)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(huì)議、數(shù)碼相機(jī)以及醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(lái)。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測(cè)輻射計(jì)。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測(cè)輻射熱計(jì)。1947年又發(fā)明了氣動(dòng)探測(cè)器。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)和發(fā)展，這些光電探測(cè)器日趨完善，性能也有了較大的改進(jìn)和提高。

從20世紀(jì)50年代的時(shí)候開始人們對(duì)熱釋電探測(cè)器進(jìn)行了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，一度使這個(gè)領(lǐng)域研究很活躍。但是，與光子探測(cè)器相比，這些光電探測(cè)器的探測(cè)率仍較低，時(shí)間常數(shù)也較大。

應(yīng)用廣泛的光子探測(cè)器，除了發(fā)展較早、技術(shù)上也較成熟、響應(yīng)波長(zhǎng)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(cè)器，目前均已達(dá)到相當(dāng)成熟的階段，主要性能已接近理論極限。

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

紅外光電探測(cè)器的分類

被動(dòng)紅外光電探測(cè)器：

被動(dòng)紅外光電探測(cè)器本身不發(fā)射任何能量而只被動(dòng)接收、探測(cè)來(lái)自環(huán)境的紅外輻射。4、探測(cè)器宜水平安裝，當(dāng)確實(shí)需傾斜安裝時(shí)，傾斜角不應(yīng)大于45度。探測(cè)器安裝后數(shù)秒種已適應(yīng)環(huán)境，在無(wú)人或動(dòng)物進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的紅外輻射穩(wěn)定不變，一旦有人體紅外線輻射進(jìn)來(lái)，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦就使熱釋電器件產(chǎn)生突變電信號(hào)，而發(fā)出警報(bào)。被動(dòng)紅外探測(cè)器形成的警戒線一般可以達(dá)到數(shù)十米。

被動(dòng)式紅外光電探測(cè)器主要由光學(xué)系統(tǒng)、熱傳感器（或稱為紅外傳感器）及報(bào)警控制器等部分組成。其核心是不見是紅外光電探測(cè)器件，通過(guò)關(guān)學(xué)系統(tǒng)的配合作用可以探測(cè)到某個(gè)立體防范空間內(nèi)的熱輻射的變化。

人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10微米左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10微米左右的紅外線而進(jìn)行工作的。目前主要的光電探測(cè)器有雪崩光電二極管（AvalanchePhotonDiode，簡(jiǎn)稱APD）/單光子雪崩二極管（SinglePhotonAvalancheDiode，簡(jiǎn)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(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)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(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。