光电探测器列表
光子探测器分类
描述bios的含义
光子探测器是一种能够探测光（光子）的探测器，通常用于高能物理、核医学、安全检查、环境监测等领域。
常见的光子探测器分类如下：
- 按照工作原理分类：
- 光电探测器：利用光电效应将光信号转换为电信号，如光电二极管、光电倍增管等。
- 热探测器：利用光热效应将光信号转换为热信号，如热敏电阻、热释电探测器等。
- 量子探测器：利用量子效应将光信号转换为电信号，如雪崩二极管、硅光电池等。
- 按照探测波长分类：
- 可见探测器：能够探测可见光谱范围内的光，如光电二极管、光敏电阻等。
- 红外探测器：能够探测红外光谱范围内的光，如热释电探测器、量子阱探测器等。
- 紫外探测器：能够探测紫外光谱范围内的光，如雪崩二极管、硅光电池等。
- 按照应用领域分类：
- 高能物理探测器：用于高能物理实验中探测光子，如闪烁计数器、切伦科夫计数器等。
- 核医学探测器：用于核医学成像中探测光子，如正电子发射
断层扫描（PET）探测器、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）探测器等。
- 安防探测器：用于安全检查和监控中探测光子，如X射线探测器、γ射线探测器等。
光电探测器的几种类型
光电探测器的几种类型红外辐射光子在半导体材料中激发非平衡载流子电子或空穴、，引起电学性能变化。
因为载流子不逸出体外，所以称内光电效应。
量子光电效应灵敏度高，响应速度比热探测器快得多，是选择性探测器。
为了达到性能，一般都需要在低温下工作。
光电探测器可分为：1、光导型：又称光敏电阻。
入射光子激发均匀半导体中的价带电子越过禁带进入导带并在价带留下空穴，引起电导增加，为本征光电导。
从禁带中的杂质能级也可激发光生载流子进入导带或价带，为杂质光电导。
截止波长由杂质电离能决定。
量子效率低于本征光导，而且要求更低的工作温度。
2、光伏型：主要是p－n结的光生伏特效应。
能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。
存在的结电场使空穴进入p区，电子进入n区，两部分出现电位差。
外电路就有电压或电流信号。
与光导探测器比较，光伏探测器背影限探测率大于40％；不需要外加偏置电场和负载电阻，不消耗功率，有高的阻抗。
这些特性给制备和使用焦平面阵列带来很大好处。
3、光发射－Schottky势垒探测器：金属和半导体接触，典型的有PtSi/Si结构，形成Schottky势垒，红外光子透过Si层为PtSi吸收，电子获得能量跃上Fermi能级，留下空穴越过势垒进入Si衬底，PtSi层的电子被收集，完成红外探测。
充分利用Si集成技术，便于制作，具有成本低、均匀性好等优势，可做成大规模1024×1024甚至更大、焦平面阵列来弥补量子效率低的缺陷。
有严格的低温要求。
用这类探测器，国内外已生产出具有像质良好的热像仪。
PtSi/Si结构FPA是早制成的IRFPA。
4、量子阱探测器QWIP：将两种半导体材料A和B用人工方法薄层交替生长形成超晶格，在其界面，能带有突变。
电子和空穴被限制在低势能阱A层内，能量量子化，称为量子阱。
利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。
90年代以来发展很快，已有512×512、640×480规模的QWIPGaAs/AlGaAs焦平面制成相应的热像仪诞生。
光电探测器
种类
• • • • 真空管光电探测器（PMT等） 半导体光电探测器 热电探测器 多通道探测器、成像器件
1.真空管光电探测器
• 利用在真空中光阴极受光辐照后产生光电子发射效应
光电阴极材料 • 光吸收系数大 • 传输能量损失小 • 光电子逸出功低
探测器窗口 • 透过率大
G n
AE
1.2光电倍增管
主要指标：
4. 暗电流 • 主要来源于阴极和倍 增级的热电子发射 • 决定了光电倍增管可 探测的最小光功率 • 暗电流与管子的工作 温度以及所加电压有 关
1.2光电倍增管
主要指标：
5.噪声等效功率 • 与阳极暗电流相等 的阳极输出电流所 需要的光功率决定 了光电倍增管可探 测的最小光功率 • ～10-15—10-16瓦， • ～10-18—10-19瓦（冷 却后），单光子探 测水平
单位时间内流出探测器件的光电子数与入射光子数之比
如有一探测器的灵敏度为0.5 A/W,其量子效率 为多少(光波长为1um)？
光探测器－参数
2.噪声等效功率（NEP） • 信噪比: SNR 信号的峰值和噪声的有效值(√带宽)之比
• NEP
NEP P S / N 1/ Hz
单位为W/Hz1/2
R1
C
R2
Vs
fC
图2.3 探测器的频率响应
f
Vmax
1 = c
T
i t dt
0
光探测器－参数
响应光谱 频谱响应 噪声
光探测器－噪声
1. 热噪声(thermal noise 或称Johnson noise)
白噪声
热噪声均方振幅电压值：
什么是光的光电探测器和光电导
什么是光的光电探测器和光电导？光的光电探测器和光电导是光电传感器的重要类型，用于检测和测量光信号。
本文将详细介绍光的光电探测器和光电导的原理、结构和应用。
1. 光电探测器（Photodetector）的原理和结构：光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的器件。
它基于光子的能量被半导体材料吸收，激发带载流子，从而形成电流的原理。
最常见的光电探测器类型是光电二极管（Photodiode）和光电倍增管（Photomultiplier Tube），前文已经详细介绍过。
除了这两种常见类型，还有其他一些光电探测器，如光电晶体管、光电场效应晶体管和光电导等。
光电探测器的结构和工作原理与具体的类型有关。
总体而言，光电探测器通常包括光敏元件、电极、引线和封装等部分。
光敏元件是用于吸收光信号并产生电荷载流子的材料，电极用于收集和测量电流，引线用于连接光电探测器与外部电路，封装则是保护和固定光电探测器的外壳。
2. 光电探测器的应用：光电探测器在许多领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：-光通信：光电探测器用于接收光信号，将光信号转换为电信号，并通过电路进行处理和解码，实现光通信的接收端。
-光测量：光电探测器可以用于测量光的强度、波长、频率和相位等参数，用于光谱分析、光度计和光谱仪等。
-光电检测：光电探测器可以用于检测物体的存在、位置和运动等，用于光电开关、光电传感和光电探测等应用。
-光电能转换：光电探测器可以将光能转化为电能，用于太阳能电池板和光伏发电系统等。
3. 光电导（Photoconductor）的原理和结构：光电导是一种能够根据光信号的强度来改变电导率的材料。
光电导的原理是光照射到材料上时，光子的能量被吸收，激发带载流子，从而改变材料的导电性能。
光电导材料通常是半导体材料，如硒化铟（Indium Selenide）、硒化镉（Cadmium Selenide）和硒化铅（Lead Selenide）等。
光电探测器的种类
2018/10/8
4
1、实际光谱测量范围是选择光探测器的首要注意问题；
2 、光电倍增管是高灵敏的探测器，使用时要求配套高稳 定性的高压电源；
3 、光伏型探测器具有响应快、灵敏度高的特点，使用时
一般可不需要锁相放大器，探测微弱信号时可选用锁相 放大器以提高信噪比； 4 、光导型探测器响应较慢，使用时要求信号光必须调制，
2018/10/8
3
（1 ）光谱响应度
光谱响应度是指某一波长下探测器输出的电压或电流 与入射光功率之比。
光谱响应度随波长的变化关系曲线即是探测器的光谱 响应曲线
（2 ）等效噪声功率（ NEP ） 等效噪声功率是信噪比为 1 时探测器能探测到的最小
辐射功率，即最小可探测功率。 （3 ）时间常数
时间常数表示探测器输出信号随入射光信号变化的速 率
并且需要搭配锁相放大器进行信号检出，同时要注意调 制频率的选择； 5 、探测器选择时尤其需要注意选择配套的前置放大器， 才能更大限度的发挥探测器的探测效率； 6 、选择制冷型探测器时，还要注意对应的温控器选择， 探测器、温控器及前置放大器均需根据需要单独选择； 7 、红外探测器通常需要制冷和配合锁相放大器使用。
： （1 ）射线和可见光波段： CdS 、CdSe 、CdTe 、Si 、
Ge 等； （2 ）在近红外波段： PbS 、PbSe 、InSb 、HgCdTe
等 （3 ）在长于8μm波段有:Hg1-xCdxTe 、PbxSn1-
xTe 、Si 掺杂、Ge 掺杂等；
小组成员： 祝卓茂 何小亮 周长平 孙原超
2018/10/8
1
（1 ）按工作波段分 : 紫外光探测器、可见光探测器、 红外光探测器
（2 ）按应用分： 非成像型光探测器：光信息转换成电信息 成像型光探测器：变像管、像增强器、 摄像管 、真
光电探测器以及光电探测器阵列的研究与应用
光电探测器以及光电探测器阵列的研究与应用光电探测器是指用于探测光信号的电子元件。
目前光电探测器已经广泛应用于科学研究、医学、军事、通信、制造业等多个领域。
随着该技术的持续发展，光电探测器阵列已成为研究的重点之一。
光电探测器的种类光电探测器按照其所使用的探测材料不同，可以分为两类：半导体型光电探测器和真空管型光电探测器。
半导体型光电探测器主要由半导体材料组成，常用的半导体材料有硅、锗和化合物半导体（如氮化镓、砷化镓等）。
半导体型光电探测器具有响应速度快、噪声小等优点，目前已成为主流。
真空管型光电探测器常用的是光电倍增管，它由光电阴极、倍增部件和阳极组成。
真空管型光电探测器具有灵敏度高、稳定性好等优点，但是价格相对较高，广泛应用于一些特殊领域，如核物理学、天文学等。
光电探测器阵列的研究与应用光电探测器阵列是指通过多个光电探测器组合而成的探测器，它可以同时探测多个光信号，适用于高精度成像、光谱分析、光学通信等场景。
随着光学技术的快速发展，光电探测器阵列已经成为光电技术中的重要工具。
在太空探测方面，光电探测器阵列已经成为航天器上必不可少的组成部分。
例如在欧空局的ROSITA航天器中，光电探测器阵列被用来探测来自宇宙的X射线辐射。
在医学领域，光电探测器阵列被广泛应用于荧光成像和光学相干断层扫描（OCT）成像。
这些技术被用于研究生物活动的细节，有助于深入了解生命体的结构和机理。
在通信领域，光电探测器阵列是高速光通信系统的重要组成部分。
它能够实现高速数据传输，并且具有低噪声、高响应速度和高灵敏度等优点。
未来的发展趋势虽然目前光电探测器阵列已经有了很好的应用前景，但是其自身的限制也限制了其进一步的发展。
例如目前光电探测器阵列的空间分辨率还不够高，无法满足高精度成像的需求。
为了解决这些问题，未来的研究方向包括：开发新型的高能量光学材料、提高光电探测器的响应速度和灵敏度、开发新型的探测器结构等。
随着这些问题的逐步解决，光电探测器阵列将会在更多领域中得到应用。
光电导探测器件的分类
光电导探测器件的分类光电导探测器件是一种用于检测光信号的设备，其主要功能是将光信号转换为电信号。
依据其不同的工作原理和特性，光电导探测器件可以分为以下几类：1. 硅基光电二极管（Si-PD）硅基光电二极管是最常见的光电导探测器件，具有灵敏度高、响应速度快、体积小等优势。
它的工作原理是将沿结的p-n结电荷注入到反向偏置中，当光子被吸收后，将把电流引入到负载电阻中形成电压信号。
2. 热释电型探测器（Pyroelectric detector）热释电型探测器是一种以热释电效应为基础进行热抗干扰探测的光电转换器件。
它主要以热能量变化的电信号产生为特点。
由于其极好的阻抗匹配性能和高速响应速度，热释电型探测器被广泛应用于非接触式温度检测、燃气探测、安防领域等。
3. 光电倍增管（Photomultiplier tube, PMT）光电倍增管是基于光电发射原理，通过多级倍增器结构共同促进电子增量每段线性增长达到在最后输出暴增的探测器。
其检测灵敏度高、信号放大比大、时间分辨能力强等特点，使其成为高精度仪器、高速计数器、统计学研究仪器等领域的理想探测器。
4. 光电晶体管（Phototransistor）光电晶体管是一种光电转换器件，其结构与普通结构型晶体管相似，只是将晶体管晶体口附加在封装面板上，作为光学窗口，增加了光电转换的效果。
其响应时间较快，抗干扰能力强，稳定性好，广泛应用于光电测量、光电自动控制、光电信号处理及其它光电系统。
5. 光电二极管阵列（Photodiode array）光电二极管阵列是由多个光电二极管集成在一起组成的，主要用于图像传感。
由于其灵敏度和响应速度的高度匹配、体积小等优势，被广泛应用于人脸识别、指纹识别、手写识别、车道检测等高科技领域中。
综上所述，不同光电导探测器件因其不同的工作原理和特性，其应用场景也各不相同。
因此，在选择使用时，应根据实际需求结合相关条件进行选择。
光电探测器的种类
6、选择制冷型探测器时，还要注意对应的温控器选择， 探测器、温控器及前置放大器均需根据需要单独选择；
7、红外探测器通常需要制冷和配合锁相放大器使用。
光电导探测器
常用光电导探测器材料有： （1）射线和可见光波段：CdS、CdSe、CdTe、Si、
CCD结构
CCD的基本单元是MOS 电容器 .半导体硅作为底 电极，作为衬底。 .蒸镀一层小面积 金属作为电极，作为 栅极。 .硅片上通过氧化 生成一层SiO2为绝 缘层。
（1）光谱响应度 光谱响应度是指某一波长下探测器输出的电压或电流
与入射光功率之比。 光谱响应度随波长的变化关系曲线即是探测器的光谱
响应曲线 （2）等效噪声功率（NEP） 等效噪声功率是信噪比为1时探测器能探测到的最小
辐射功率，即最小可探测功率。 （3）时间常数 时间常数表示探测器输出信号随入射光信号变化的速
率
如何选择合适的光探测器
1、实际光谱测量范围是选择光探测器的首要注意问题；
2、光电倍增管是高灵敏的探测器，使用时要求配套高稳 定性的高压电源；
3、光伏型探测器具有响应快、灵敏度高的特点，使用时 一般可不需要锁相放大器，探测微弱信号时可选用锁相 放大器以提高信噪比；
4、光导型探测器响应较慢，使用时要求信号光必须调制， 并且需要搭配锁相放大器进行信号检出，同时要注意调 制频率的选择；
光电探测器的种类
小组成员： 祝卓茂 何小亮 周长平 孙原超
光电探测器的分类
（1）按工作波段分 : 紫外光探测器、可见光探测器、 红外光探测器
（2）按应用分： 非成像型光探测器：光信息转换成电信息 成像型光探测器：变像管、像增强器、 摄像管 、真
光谱用光电探测器介绍解析
光谱用光电探测器介绍解析光谱是指将光信号的强度和波长进行测量和记录的技术。
光谱分析在许多领域中都有广泛的应用，包括化学、物理、生物和环境科学等。
其中，光电探测器是光谱分析的重要组成部分。
光电探测器是指一种能够将光能转化为电能的装置。
其工作原理基于光电效应，即当光照射到物质表面时，光子与物质中的电子相互作用，使电子从束缚态跃迁到导带态，从而产生电流或电压。
光电探测器根据材料的特性和工作方式的不同，可以分为两类：光电二极管和光电倍增管。
光电二极管是最常见的光电探测器之一、它使用半导体材料制成，一般是硅或锗。
光电二极管的结构简单，一般由一个PN结构组成。
当光照射到PN结的表面时，光子从PN结中的价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。
由于PN结的内部电场，电子和空穴会被分离，从而产生电流。
光电二极管的输出电流与光的强度成正比，可以通过改变反向电压或电流来调节其增益和响应速度。
光电倍增管是一种高灵敏度的光电探测器。
它的工作原理基于二次电子倍增效应。
光电倍增管由光阴极、焦点极、倍增螺旋和阳极等部分组成。
当光照射到光阴极上时，光子激发光阴极表面的金属离子产生光电子。
光电子经过加速后进入焦点极，在焦点极的电场作用下形成一个狭束电子流。
然后，这个电子束经过由螺旋线组成的倍增螺旋，通过与次级电子的相互作用，产生电子乘积效应。
最后，经过若干倍增过程，形成大量的电子在阳极上产生电流。
光电倍增管的输出电流与光的强度成指数关系，具有较高的增益和灵敏度。
光电探测器还可以根据工作波长范围的不同分为可见光光电探测器和红外光电探测器。
可见光光电探测器主要适用于波长在400-700nm之间的光信号的检测，例如光电二极管和光导电二极管。
红外光电探测器则是用于检测波长在700nm以上的红外光信号，例如光电倍增管、光电三极管和半导体探测器等。
在光谱分析中，光电探测器的选择至关重要。
它的灵敏度、响应时间、动态范围、线性度、暗电流和噪声等参数都会对光谱分析的结果产生影响。
光电信号检测 光电探测器概述
6. 光学视场
7. 背景温度（红外）
二、有关响应方面的性能参数
1．响应率（响应度)Rv或RI
• 响应率是描述探测器灵敏度的参量。它表征探测 器输出信号与输入辐射之间关系的参数。
• 定义为光电探测器的输出均方根电压VS或电流IS 与入射到光电探测器上的平均光功率之比，并分 别用RV 和RI 表示，即
hc w (逸出功)
hc/ w
低于阴极材料逸出功则不能产生光电子发射。阳极接收光电 阴极发射的光电子所产生的光电流正比于入射辐射的功率。 • 主要有真空光电管、充气光电管和光电倍增管。应用最广的 是光电倍增管，它的内部有电子倍增系统，因而有很高的电 流增益，能检测极微弱的光辐射信号。 • 波段：可见光和近红外（<1.25μm） • 特点：响应快、灵敏度高
热探测器的特点： 无光谱选择性、不需制冷、响应慢、噪声限制
§2－2 光电探测器的性能参数
一、 光电探测器工作条件
• 光电探测器的性能参数与其工作条件密切相 关，所以在给出性能参数时，要注明有关的 工作条件。只有这样，光电探测器才能互换 使用。
1．辐射源的光谱分布
• 很多光电探测器，特别是光子探测器，其响应是辐射波长的 函数，仅对一定的波长范围内的辐射有信号输出。 • 所以在说明探测器的性能时，一般都需要给出测定性能时所 用辐射源的光谱分布。
随着激光与红外技术的发展，在许多情况下单个 光探测器已个能满足探测系统的需要，从而推动 了阵列(线阵和面阵)光辐射探测器的发展。 目前，光电探测器的另一个发展方向是集成化， 即把光电探测器、场效应管等元件置于同一基片 上。这可大大缩小体积、改善性能、降低成本、 提高稳定性并便于装配到系统中去。 电荷耦合器件(CCD)也是近年来研究的一个重要 方面，其性能达到相当高的水平、将光辐射探测 器阵列与CCD器件结合起来，可实现信息的传输。
光电探测器的分类介绍
光电探测器的分类介绍光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。
在实际应用中，光电探测器具有广泛的应用场景，如通讯、光学测量、医学、物理实验等领域。
本文将主要介绍光电探测器的分类。
光电探测器基本原理光电探测器是一种将光信号转换为电信号的器件。
其基本原理是光电效应。
光电效应是指当光束照射到金属表面时，引起金属表面电子的发射现象。
这些被发射出来的电子称为光电子。
当光束照射到半导体材料表面时，也会发生类似光电效应的现象，只是光电子的数量较少。
当有光照射到光电探测器的光敏元件上时，光子被吸收并在光敏元件内部产生光电子。
这些光电子被电场引导到输出端，形成电流或电压信号。
光电探测器的分类按探测原理分类1.光电管：通过光电效应将光信号转换为电信号，主要应用于光电倍增管和光电发射管中。
2.光敏电阻：光敏电阻是一种基于光电效应原理，将光能转换成电能的敏感元件，可以用作光电控制器中的光检测器。
3.光敏二极管：光敏二极管是一种利用半导体材料反向偏置增加电场强度，从而增加光电转换效率的光敏元件，主要应用于光电计数器、光电定位器、高速光电开关、丝印电路检测等场合。
4.热释电探测器：热释电探测器利用被测物质向热释电元件放出热量，使元件温升，从而感应出测量信号，主要应用于红外辐射测量中。
5.光电二极管：光电二极管是一种结构简单、响应速度快的光敏元件，主要应用于高速数据通讯和数字测量。
6.晶体管光敏电阻：晶体管光敏电阻又称晶体管光敏电阻复合体，是将晶体管与光敏电阻结合起来制成的元件，能够同时完成信号增强和光电转换的功能。
主要应用于测量、声音放大等领域。
按工作波段分类光电探测器按照工作波段的不同也可以分为多种类型，如下：1.紫外光探测器：工作波长在300nm以下。
2.可见光探测器：工作波长在400nm~700nm范围内。
3.红外光探测器：工作波长在700nm以上至几微米范围内。
4.远红外/热成像探测器：工作波长在几微米至1000微米之间。
光电探测器简介、现状及分析
光电探测器简介、现状及分析光电探测器是一种广泛应用于工业自动化中的智能传感器，特别是在机器视觉检测、运动控制、安全监测和无线通信等领域，它可以完成光、距离、位移、位置和各种物体的检测。
光电探测器的工作原理是在探测的物体表面上光放射出一种潜在的成像，然后由光学、电子或激光传感器探测其反射信号，并将其变换成电信号和数字信号。
光、距离的检测，可以有效的解决光学探测器在检测欠精确问题，能够快速、精确地对物体进行定位。
目前市场上出现了一些专业的光电探测器，它们具有很高的灵敏度、快速测量精度，具有可靠性、安全性、耐久性，几乎可以非常容易的控制各种位移、运动和距离变化。
例如：相位差式光电探测器，它主要应用于汽车动力检测，在其角度检测方面具有很高的精度。
另外，相关传感器的应用也日渐广泛，如安全监测、计算机视觉应用、机械行程测量和位置检测四大应用领域。
随着自动技术的发展，智能化程度日益提高，光电探测器在工业控制及安全监测中的应用也日益增多，比如机器视觉检测、机械运动控制及位置检测等。
光电探测器通过反射信号检测到物体的位置信息，能够快速精确的完成位置和运动控制，解决了传统机械式探测器容易受干扰的问题，更能满足当代工业的智能化需求。
不过由于传感器的检测范围有限，对物体反射能力和形状有一定要求，另外在低灰度条件下，光电探测器很难准确检测。
因此在应用过程中，还要求温度、湿度、表面状态均为常规状态，且具体物体应该是有反射能力的均匀凸面。
另外因提出信号受劳会发生幅值相比变化，影响信号传递、产生噪声，因此在使用过程中也要注意要引入高斯滤波及其它信号滤波技术。
总的来说，光电探测器是一种具有很高灵敏度和安全性的智能传感器，通过对物体进行检测，使得工业自动化技术更加便捷精准。
光电探测器选择时要注意的几点
光电探测器选择时要注意的几点光电探测器是一种重要的光学元器件，在各种光学测量、光学仪器中被广泛应用。
选择适合的光电探测器，能够有效地提高测量精度和效率，因此，在选择光电探测器时需要注意以下几个方面：1. 探测器类型光电探测器种类繁多，常见的类型包括光电二极管（photodiode）、光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）、光电探测器阵列（photodetector array）、光电转换器（optocoupler）等。
不同的探测器有着不同的特性和适用范围，如光电二极管被广泛应用于光电测量、光通信和光纤传感等领域，而光电倍增管则适用于低强度光信号测量等场合。
因此，在选择探测器类型时，需要根据实际需求进行选择。
2. 探测器灵敏度光电探测器的灵敏度是其最重要的指标之一，一般指探测器的最小探测光信号强度。
灵敏度越高的探测器，能够检测到更小的光信号，具有更高的测量精度和效率。
在选择探测器时，需要根据实际应用需求选择灵敏度适合的探测器。
同时需要注意，高灵敏度的探测器可能受到更多的干扰和噪声，因此需要采取一定的干扰抑制措施。
3. 探测器响应速度探测器的响应速度是指探测器对变化光信号的反应速度。
不同类型的探测器响应速度不同，一般可以从探测器的上升时间（rise time）来评估。
如果需要对光信号进行动态测量，需要选择响应速度较快的探测器，以保证测量精度和效率。
但需要注意的是，响应速度较快的探测器通常灵敏度较低，因此需要在灵敏度和响应速度之间进行平衡。
4. 探测器波长响应范围不同探测器的波长响应范围不同，需要根据实际需求选择。
例如，光电二极管一般可以在400~1100nm的波长范围内工作，而某些特殊用途的探测器则可能只在某个特定波长范围内工作。
在选择探测器时，需要考虑到测量信号所在的波长范围，以及可能存在的波长干扰等因素。
5. 探测器信噪比探测器信噪比是指探测器输出信号与背景噪声（包括电子噪声、光电子噪声等）之比。
常用光电探测器
+
(SiO2）
p
n
SiO2
p
-
pn结 n
RL
+
-
硅光电池
硅光电池——太阳电池
光电池按材料分，有硅、硒、硫化镉、砷化镓和无定型
材料的光电池等。按结构分，有同质结和异质结光电池 等。光电池中最典型的是同质结硅光电池。国产同质结 硅 光 电 池 因 衬 底 材 料 导 电 类 型 不 同 而 分 成 2CR 系 列 和 2DR系列两种。2CR系列硅光电池是以N型硅为衬底，P 型硅为受光面的光电池。受光面上的电极称为前极或上 电极，为了减少遮光，前极多作成梳状。衬底方面的电 极称为后极或下电极。为了减少反射光，增加透射光， 一 般 都 在 受 光 面 上 涂 有 SiO2 或 MgF2 ， Si3N4 ， SiO2 － MgF2等材料的防反射膜，同时也可以起到防潮，防腐蚀 的保护作用。
光伏探测器称为光电二极管，因为它的外回路特性与光电导探测器十分
相似。
RL1>RL2
RL2 R L1
RL
i
+ －
V
-V P=0
光 功
P1
率
增
P2
大
P3
－ V
+
u2 RL1
u1 o i1
RL2
i2
i
RL1
RL2 RL
i
在第四象限中，外偏压为零。流过探测器的电流仍为反向光电流，随着
光功率的不同，出现明显的非线性。这时探测器的输出是通过负载电阻
i
V Rg
2
RL Rg
u iRL
V Rg RL
2
RL Rg
当 RL Rg 时，u 最大。称为匹配状态。
光电导探测器件的分类
光电导探测器件的分类
光电导探测器是一种将光能转化为电信号的器件，它广泛应用于光通信、光学测量、物理学等领域。
根据其工作原理和材料，光电导探测器可以分为三类：光电二极管、光电晶体管和光电导。
第一类：光电二极管
光电二极管是一种简单、常见的光电导探测器件，其结构与普通二极管类似，由PN结和金属电极组成。
当光照射在PN结上时，产生光生载流子，使得PN结区域的电阻值发生变化，从而产生电流信号。
光电二极管的响应速度快，噪声小，可以用于高速通信和光学测量。
第二类：光电晶体管
光电晶体管是一种基于晶体管结构的光电导探测器件，其结构与普通晶体管类似，由三个或四个电极组成。
当光照射在基区时，产生电子-空穴对，使得基区的电导率增加，从而影响集电极和发射极之间的电流。
光电晶体管具有高灵敏度、高增益、低噪声等优点，广泛应用于光学测量和光通信。
第三类：光电导
光电导是一种使用光电材料作为探测元件的光电导探测器件，常用的光电材料有硒化铟、硒化锌等。
当光照射在光电导材料上时，产生电子-空穴对，使得材料的电导率增加。
通过在光电导材料两端加上电压，可以产生电流信号。
光电导具有高灵敏度、宽频带、低噪声等优点，广泛应用于物理学、化学等领域。
总之，光电导探测器是一种重要的光电器件，具有广泛的应用前
景。
无论是光电二极管、光电晶体管还是光电导，都有其独特的优点和应用范围，可以根据具体的需求进行选择和应用。
典型光电检测器件
相机(成像)原理
数码相机的「视网膜」 • CCD（Charge Coupled Device ）
电荷耦合元件 • CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）
互补性氧化金属半导体
可记录光线变化的半导体
CCD --- Charge Coupled Device，电荷耦合元件
• 面阵CCD：器件像元排列为一平面，它包含若干行和列的结合。 • 目前达到实用阶段的像元数由25万至数百万个不等，按照片子的尺寸不同有1／3英寸、
l／2英寸、2／3英寸以至1英寸之分。
线阵CCD：一行，扫描；体积小，价格低； 面阵CCD: 整幅图像；直观；价格高，体积大；
线阵CCD
• 每次只拍摄图像的一条线，这种CCD精度高，速度慢，无法用来拍摄移动的物体，也无法使 用闪光灯。
效应（光伏效应）。
光敏电阻：当光敏电阻受到光照时， 阻值减小。
大面积光电池
红外发射、接收对管外形
红外发射管
红外接收管
光热效应
• 光热效应：材料受光照射后，光子能量与晶格相互作用，振动加剧，温度升高，材料的性质 发生变化． – 热释电效应：介质的极化强度随温度变化而变化，引起电荷表面电荷变化的现象． – 辐射热计效应：入射光的照射使材料由于受热而造成电阻率变化的现象． – 温差电效应：由两种材料制成的结点出现稳差而在两结点间产生电动势，回路中产生电 流．
1、CMOS传感器原理
（1）光照特性
2、CMOS传感器特性
CMOS传感器的主要应用也是图像的采集，也要求能够适应更宽的光照范围。因此也必须采用 非线性的处理方法和自动调整曝光时间与自动增益等处理方法。
结果与CCD相机一样损失了光电转换的线性，正因为此项，它也受限于灰度的测量。
EOT-13系列光电探测仪简介
UP-13 系列光电探测仪简介1概述UP-13 系列光电探测仪是应用陀螺稳定技术，提供稳定的光学图像的一种光学探测设备。
系统包含可见光摄像机或可见光和红外摄像机，具备隔离载体运动保持瞄准线在惯性空间角度稳定的功能，具备对地面目标进行锁定凝视观察和对动态目标的锁定跟踪功能。
如果和相应的定位设备配合，还具备目标位置坐标计算功能。
系统可搭载于无人直升机、固定翼飞机、车辆等各种运载平台，用于管线巡查、搜救、缉私、安全、环境监测、森林防火等领域。
UP-13 系列光电探测仪还具有以下特点。
采用两轴稳定平台，体积小、重量轻；采用低成本设计，可以完成森林防火、搜救、缉私等任务；高度集成化设计，控制电路内置；适合无人机、轻型飞机等机载应用。
UP-13 系列光电探测仪的外形如图1。
图 1UP-13 系列光电探测仪外形2系统组成UP-13 系列光电探测仪主要组成包括：稳定平台结构组件、红外热像仪、可见光摄像机、通讯 /伺服控制板。
组成如图 2 所示。
稳定平台结构组件热像仪光电转塔可见光摄像机视频跟踪器通讯 /伺服控制板图 2 UP-13 系列光电探测仪系统组成各部分的功能简介如下：稳定平台结构组件：为两轴结构，容纳各光学探测器及伺服执行组件，将光电探测仪连接为一个整体。
稳定平台结构组件还包括伺服执行组件，如：陀螺、角度传感器、电机等。
红外热像仪：用于利用红外图像对目标进行搜索和跟踪，具有中、小两个视场可供切换。
能向外输出红外视频信号，可根据指令实现视场的切换、调焦、增益和亮度调整功能。
还可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
可见光摄像机：用于对目标进行观测的连续变焦彩色可见光摄像机。
能向外输出可见光视频信号，可根据指令实现变焦、调焦等功能。
可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
通讯/伺服控制板：完成探测仪相对于惯性空间运动的速度采样和角位置采样；根据控制指令运行相应的控制算法，以控制稳定平台实现各种运动，包括稳定、随动、自动跟踪等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
紫外探测器：碳化硅（SiC）材质，响应波段200-400nm。
应用：火焰探测和控制、紫外测量、控制杀菌灯光、医疗灯光的控制等。
————————————————————————————————————————————可见光探测器：硅（Si）材质，响应波段200-1100nm。
有室温、热电制冷两种形式，可以带内置前放，有多种封装形式可选。
主要用在测温、激光测量、激光检测、光通信等领域。
————————————————————————————————————————————红外探测器（1）：锗（Ge）材质，响应波段0.8-1.8um，有室温、热电制冷、液氮制冷三种形式，可以带内置前放，有多种封装形式可选。
主要应用在光学仪表、光纤测温、激光二极管、光学通信、温度传感器等————————————————————————————————————————————红外探测器（2）：铟钾砷（InGaAs）材质，响应波段0.8-2.6um，波段内可以进行优化。
有室温、热电制冷、液氮制冷三种形式，可以带内置前放，可以配光纤输出，多种封装形式可选。
主要应用在光通信、测温、气体分析、光谱分析、水分分析、激光检测、激光测量、红外制导等领域。
————————————————————————————————————————————红外探测器（3）：砷化铟（InAs）材质，响应波段1-3.8um，有室温和热电制冷两种，可以配内置前放，多种封装形式可选。
主要用于激光测量、光谱分析、红外检测、激光检测等领域。
红外探测器（4）：锑化铟（InSb）材质，响应波段2-6um，液氮制冷，可以带内置前放，多种封装形式可选。
主要应用在光谱测量、气体分析、激光检测、激光测量、红外制导等领域。
————————————————————————————————————————————红外探测器（5）：硫化铅（PbS）材质，响应波段为1-3.5um，有室温和热电制冷两种，可以带内置前放，多种封装形式可选。
主要应用在NDIR光谱学、光学测温、光谱学、湿气分析，火焰探测、火星探测等。
————————————————————————————————————————————红外探测器（6）：硒化铅（PbSe）材质，响应波段为1-4.5um，有室温和热电制冷两种，可以带内置前放，多种封装形式可选。
主要应用在NDIR光谱学、光学测温、光谱学、湿气分析，火焰探测、火星探测等。
————————————————————————————————————————————红外探测器（7）：碲镉汞（HgCdTe）材质探测器：响应波段2-26um，可以对不同的波段进行优化，分为光伏型和光导型，探测率高，响应时间快，有室温、热电制冷、液氮制冷三种形式可选。
————————————————————————————————————————————雪崩光电探测器（APD）：主要有硅、锗、铟钾砷三种材质，多种封装形式可选。
主要应用于光通信、遥感技术、功率测量、红外线测量、温度测量、光通信、光谱仪，激光测距等领域。
高速探测器：主要材质紫外硅（UV Si）、铟钾砷（UV InGaAs）、砷化镓（GaAs），有BEN和SMA两种接口，两种接口之间可以转换，速度可达ps级别，有配套前放、电源等附件。
主要用于要求速率极高的场合。
————————————————————————————————————————————双波长探测器：每个探测器都有不同的光谱响应率，装在一个类似三明治的结构。
这种几何结构使得上面的探测器拥有正常的操作特性，同时作为一个长波带通滤光片作用于下面的探测器。
所涉及的探测器材料有：硅和硅、铟镓砷和铟镓砷、紫外硅和铟镓砷、硅和铟镓砷、紫外硅和扩展型铟镓砷(有制冷型)、硅和锗、紫外硅和锗、硅和砷化铟、紫外硅和砷化铟、硅和硫化铅（有制冷型）、紫外硅和硫化铅（有制冷型）、硅和硒化铅、紫外硅和硒化铅。
————————————————————————————————————————————位置传感器：主要有锗和铟钾砷两种材质。
波段涵盖0.8-1.7微米。
连续的位置传感能力，可选不同的光敏面规格，可配有前置放大器等组件。
————————————————————————————————————————————四象限探测器：紫外、可见光的硅材料探测器和波段在1-1.7微米的铟镓砷,可配有四通道前置放大器。
可应用在激光束控制和跟踪等领域。
————————————————————————————————————————————线阵探测器：铟钾砷材质，256*1，512*1，现货供应。
主要应用在光谱分析、扫描成像、光谱仪、医学和生化检测、光通信、遥感检测等。
面阵探测器（1）：氧化钒材质，160*120，384*288，现货供应。
主要用于红外成像、热像仪、光谱分析、温度测量等。
————————————————————————————————————————————面阵探测器（2）：铟钾砷材质，320*240，640*512。
主要用于光功率测量、红外线测量、扫描成像、光谱分析、医学和生化检测、温度测量等领域。
320*240640*512————————————————————————————————————————————面阵探测器（3）：硒化铅材质，非制冷32*32。
芯片相机机芯相机组件————————————————————————————————————————————探测器附件产品：每个热电制冷探测器需要一个散热器驱除所散发的热量，前置放大器使探测器的信号放大到可以使用的程度而温度控制器能够保持探测器的温度恒定不变。
下面是我们的一些附件产品供客户选择。
（1）前置放大器（2）散热装置（3）温度控制器————————————————————————————————————————————高灵敏CCD：像素2048、3648，光谱范围320-1100nm、250-1100nm，200-1100nm，稳定性好，噪音低，带驱动，可以OEM，可带BNC输出。
————————————————————————————————————————————红外LED产品：（1）砷镓铝（GaAlAs）材质，光谱波段850nm、880nm，TO封装，功耗mW级别。
（2）砷化镓（GaAs）材质，940nm，SOT-23封装，功耗mW级别。
（3）双重LED，660nm/905nm、660nm/940nm、660nm/880nm，功耗mW级别。
————————————————————————————————————————————硫化镉（CdS）光电池：光谱范围200-700nm，响应时间ms级别。
————————————————————————————————————————————红外—可见光转换器：可用于Nd:YAG高功率激光器、低平均功率、高峰值功率的调Q激光器或者锁模激光器，特殊陶瓷封装，不需用紫外光激活,感光780-1100nm和1550nm，双面，感光面积可选。
宽带脉冲红外光源：波长范围2-20um,技术先进,性能优越.发光材料表面经过离子束处理,光谱辐射模拟黑体辐射,发射率高,寿命长.产品体积小,光电转换效率高,耗电省,同样光强下,这类产品的温度远低于其它各种光源,安全可靠.发光材料热容量小,可以用于直流或脉冲调制状态.脉冲工作于10Hz时占空温差为几百度,无须机械斩波器.特别适用于气体分析,红外光谱分析,红外校准装置等等.外观和三极管类似,无须添加散热片,性能稳定可靠,火星探测中光谱分析仪就采用这种光源.————————————————————————————————————————————光纤滑环：目前在数据传输领域中由于传输速率的急剧增加，光纤通讯变得越来越普及和必需。
而当在一个系统具有极高数码传输率，或一个具有旋转接口的系统运行在易爆环境下的时候，光学信号在静止界面和旋转界面之间的传递就必须通过光纤旋转连接器（光纤滑环）才能得以实现。
我们公司为客户提供多种光纤滑环产品供大家选择，这些产品具有转速高、传输速率快、抗干扰、可靠性强、防护等级高、长寿命等特点。
产品光谱波段从650nm-1650nm全波段可以任意优化，有单通道、双通道和多通道，封装形式各异，单模、多模任意选择。
————————————————————————————————————————————光电倍增管：是一种把光子入射到光阴极上产生光电子，光电子通过输入电子光学系统进入倍增系统，在经过二次发射多次倍增后由阳极收集起来，形成输出电流或电压。
广泛应用到光子计数、闪烁计数、石油勘探等领域。
我们可以提供从110nm-900nm的全波段深紫外、可见光电倍增管，在整个波段内可以任意优化供不同客户需求，同时可以提供多种封装，方便您的选择。
————————————————————————————————————————————CO2激光光谱分析仪：光谱范围9.1um到11.3um；能分辨超过140条转动谱线；其他范围可选；重量轻，方便携带，安装简单。
激光功率计：功率范围从零到11K瓦，有模拟式、数字式和锥形三种类型。
该功率计包括8个不同功率范围和2个不同吸收涂层，有13款型号和2个锥形结构供大家选择。
说明：（1）“Y”系列功率计光谱范围为0.2~11um，一般用在YAG或CO2激光器上。
（2）“C”系列功率计的波长范围只可以符合CO2激光器，所以一般使用在CO2激光器上（相比“Y”系列的功率计来说，“C”系列功率计具有很高的损伤限制。
）。
（3）对于超过1200瓦的CO2激光器来说，有两个额外的锥形吸收探头的功率计供选择。
————————————————————————————————————————————-红外热成像板：分为近红外（0.7-1.3）热成像板和专门针对CO2激光波段（2-12um）的热成像板两种。
分辨率高、响应时间快、外形简便而方便使用、自动校准、能耗低、安全等级高，适用于CW YAG、脉冲Nd、GaAs等，多种感光面可选。
————————————————————————————————————————————红外气体传感器：有数字输出扩散型红外气体传感器、数字模拟双输出扩散型红外气体传感器、数字输出管路安装型红外气体传感器、数字模拟双输出管路安装型红外气体传感器四种，可以检测SF6、NH3、CO2、CO1、CH4、C2H2、C2H4、C3H8、C4H10等气体，产品齐全，选择方便。
————————————————————————————————————————————。