光电探测器的应用

photoconductivedetector利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应，是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。光电导探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于红外热成像、红外遥感等方面。光电导体的另一应用是用它做摄像管靶面。为了避免光生载流子扩散引起图像模糊，连续薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取镶嵌靶面的方法，整个靶面由约10万个单独探测器组成。

1873年，可见光光电探测器价格，英国W。发现硒的光电导效应，但是这种效应长期处于探索研究阶段，未获实际应用。第二次*以后，随着半导体的发展，各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面，到50年代中期，性能良好的*光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。

60年代初，中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge：Au(锗掺金)和Ge：Hg光电导探测器。60年代末以后，HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。工作原理和特性光电导效应是内光电效应的一种。

如何选择光电探测器

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，可见光光电探测器品牌，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。

③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

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光电探测器

探测器需要在某一给定波长范围具有很高的灵敏度。有些情况下，需要灵敏度不变，或者至少在给定波长区域内不变。有时也需要在一些其它波长区域没有响应；例如，日盲探测器，只在很短的紫外光波段是灵敏的，而对于太阳光不敏感。 探测器必须在某一功率范围内工作正常。限制探测器功率的值取决于非线性响应或者损伤问题，而功率则是由噪声决定。动态范围（探测功率与探测功率的比值用分贝表示）也非常重要。有些探测器在动态范围大于70dB时也具有很高的线性响应。 有些情况下，不仅需要很高的响应度，还需要很高的*效率，否则会引入额外的*噪声。这可以用来探测光的压缩态，可见光光电探测器生产厂家，也会影响单光子探测器的光子探测概率。 当探测激光二*管中发出的强发散光束时，需要考虑探测器的有源区大小。如果光源具有很大并且变化的光束发散角，很难在有源区全部探测到这些光。这时可以采用一个积分球来测量总功率。 探测带宽可能从0 Hz或者某一有限频率处开始，而峰值频率由内部过程（例如，半导体材料中载流子的速度）或者相关的电子学器件（例如，引入一些RC时间常数）来决定。某些谐振腔探测器只工作在很窄的频率范围内，非常适合锁相探测。

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