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光电探测器的选择

  光电探测器的应用选择,实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中,可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下,器件的选择极大程度上决定了效果的好坏。

光电探测器的性能比较

  ①光电探测器动态特性(即频率响应与时间响应)方面,以光电倍增管和光电二极管(尤其是PIN管与雪崩管)为Z好;

  ②光电探测器光电特性(即线性)方面,以光电倍增管、光电二极管和光电池为Z好;

  ③光电探测器灵敏度方面,以光电倍增管、雪崩光电二极管、光敏电阻和光电三极管为Z好。值得指出的是,灵敏度高不一定就是输出电流大,而输出电流大的器件有大面积光电池、光敏电阻、雪崩光电二极管和光电三极管;

光电探测器的选择.jpg

  ④光电探测器外加偏置电压Zdi的是光电二极管、光电三极管,光电池不需外加偏置;

  ⑤光电探测器暗电流方面,光电倍增管和光电二极管Z小,光电池不加偏置时无暗电流,加反向偏置后暗电流也比光电倍增管和光电二极管大;

  ⑥光电探测器长期工作的稳定性方面,以光电二极管、光电池为Z好,其次是光电倍增管与光电三极管;

  ⑦光电探测器光谱响应方面,以光电倍增管和CdSe光敏电阻为Z宽,但光电倍增管响应偏紫外方向,而光敏电阻响应偏红外方向。

光电探测器的应用选择

  光电探测器的应用选择,实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中,可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下,选用某种器件会更合适些。例如,当需要比较大的光敏面积时,可选用真空光电管,因其光谱响应范围比较宽,故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时,采用光电倍增管Z合适,因为其放大倍数可达10^7以上,这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量,使得对光电探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此,在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面,光电倍增管得到广泛应用。

  目前,固体光电探测器用途非常广。 CdS光敏电阻因其成本低而在光亮度控制(如照相自动曝光)中得到采用;光电池是固体光电器件中具有Zda光敏面积的器件,它除用做探测器件外,还可作太阳能变换器;硅光电二极管体积小、响应快、可靠性高,而且在可见光与近红外波段内有较高的量子效率,困而在各种工业控制中获得应用。硅雪崩管由于增益高、响应快、噪声小,因而在激光测距与光纤通信中普遍采用。

  为了提高传输效率并且无畸变地变换光电信号,光电探测器不仅要和被测信号、光学系统相匹配,而且要和后续的电子线路在特性和工作参数上相匹配,使每个相互连接的器件都处于Z佳的工作状态。

光电探测器件的选择要点

  ①光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。如果测量波长是紫外波段,则选用光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件;如果信号是可见光,则可选用光电倍增管、光敏电阻和Si光电器件;如果是红外信号,则选用光敏电阻,近红外选用Si光电器件或光电倍增管。

  ②光电探测器的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必须照到器件的有效位置,如光照位置发生变化,则光电灵敏度将发生变化。如光敏电阻是一个可变电阻,有光照的部分电阻就降低,必须使光线照在两电极间的全部电阻体上,以便有效地利用全部感光面。光电二极管、光电三极管的感光面只是结附近的一个极小的面积,故一般把透镜作为光的入射窗,要把透镜的焦点与感光的灵敏点对准。一股要使入射通量的变化ZX处于检测器件光电特性的线性范围内,以确保获得良好的线性输出。对微弱的光信号,光电探测器必须有合适的灵敏度,以确保一定的信噪比和输出足够强的电信号。

光电探测器.jpg

  ③光电探测器必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配,以保证得到没有频率失真的输出波形和良好的时间响应。这种情况主要是选择响应时间短或上限频率高的光电探测器,但在电路上也要注意匹配好动态参数。

  ④光电探测器必须和输入电路在电特性上良好地匹配,以保证有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等。

  ⑤为使光电探测器能长期稳定可靠地工作,必须注意选择好光电探测器的规格和使用的环境条件,并且要使光电探测器在额定条件下使用。

 

2004-12-21 浏览次数:2570次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_1879.html
热门标签: 发展|分类工作原理特点|应用红外光电探测器紫外光电探测器
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