各类探测器性能比较培训课件

thermocouples & thermopile Pyroelectric sensor
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一、典型探测器处内，阻请值联系比网较站或本人删除。
设计光电系统时，首先要考虑前置放大器的设 计，为了获得低噪声前置放大器，必须了解探 测器内阻值，以便根据最佳源电阻匹配原则选 择低噪声放大器，以得到最大的输出信噪比。 一般按探测器内阻高低可分为三类：
(1)低阻探测器：内阻低于1000。 (2)中阻探测器：内阻在100Ω一lMΩ之间。 (3)高阻探测器：内阻高于1MΩ
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为了在设计光电系统选择探测器时综合参考，将 各类光电探测器的性能和应用范围作一简要的比 较； 注意：由于实际工程测量和科学研究所需解决的 问题干差万别，以致对光电系统所需的性能参量 各有侧重。 本节将以光电探测器的一些基本参量对各类探测 器作一比较。
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六、外加偏处置，电请联压系网比站或较本人删除。
除热电偶、光电池、光子牵引探测器以外，大部 分光电探测器都需要外加偏置电压才能形成光电 流(电压)；一般偏置电压都在几伏到几十伏范围， 可以由整个光电系统的供电电路统一供电，比较 方便。 光电倍增管的外加直流电压在600～3000v范围； 供电电路必须另外单独提供，给使用这类探测器 带来不便； APD外加直流偏置电压在100～200V，供电电路 也须单独提供。
各种探测器响应频率特性都是由探测器的工作机 制所决定的，各类探测器的响应时间见表3.3，一般 规律：
热电探测器(除热释电探测器外)响应频率最低，一般只能 达几千Hz，其中热电偶响应频率在100Hz范围内；
PC探测器响应频率次之，一般在几MHz范围内； PV探测器响应频率比PC探测器高，可达到几百MHz， PIN管响应频率最高，可达GHz。
(PMT-PhotoMultiplier Tube ) (image intensifiers )
(PC-Photoconductive) (PV-Photo Voltaic )
photoconductor Solar cell（photocell）
(SBD－Schottky Barrier Photo Diode) (PEM-photo electromagnetic)
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四、光电特处性，请比联较系网站或本人删除。
光电特性直线性是指当加在光电探测器的偏置电 压、负载电阻等参量不变时，探测器输出电压(电流) 值与入射在探测器上的光照度的线性关系。对于光度 测量和辐射度测量来说是一个非常重要的性能指标。 一般地： 光电导探测器的光电特性直线性最差； 光伏探测器较好； 光电倍增管的光电特性直线性最好。
二、光电探处测，请器联系的网光站或谱本人响删除应。 范围比较
光电探测器的光谱响应范围主要由制作 器件的材料决定，在前几节对各种器件 的光谱响应范围已作详细介绍，这里可 综合归纳其基本要点：
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1．热电探测器的光谱响应范围最宽，从可见光到远 红外波段(0.4～100µm)都有平坦的光谱响应，它们 的光谱响应范围主要取决于器件的窗口材料，常 用的光学窗口材料有：
一般光学玻璃(300～800nm)；
石英玻璃(0.26～3.5µm)； 锗(1.7～23µm)；
KRS—5(碘化铊—溴化铊)(0.5～50µm)。
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2．光子探测器处是，请对联波系长网站响或应本人有删选除择。 性的探测器。 它们的响应范围由材料自身特性决定。光谱响 应范围在可见光及近红外波段，最重要的材料 有：
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3.6.1 单元光电探测器性能 及应用比较
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(PE-Photo Emission)
(Dynode ) (MCP-Microchannel Plates )
硒(350一700nm，λp为570nm)、 硅(400—1100nm，λp为850nm)， 光谱响应范围在红外波段的材料很多，但它们 的共同特点是一般要在低温下工作(多数在液氮 温度77K下工作)。
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三、探测器响处，应请联频系率网站比或本较人删除。
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五、入射光功处率，请范联系围网站比或较本人删除。
入射光功率范围是指探测器所能探测到的最低 光功率和最高光功率。一般探测器的入射光功率范 围在10-7W到0.1W量级。 作为特殊情况，在探测极微弱的可见光信号时多采 用光电倍增管，其入射光功率范围在10-9～10-3W内； APD在10-7～10-5W范围内； 探测高能量激光功率时多采用光子牵引探测器和热 电偶。
Photo Diode (APD－Avalanche Photo Diode)
(4)
(photon drag effective )
(b)
(Bolometer ) Negative Temperature Coefficient Positive Temperature Coefficient
(seebeck effect )