光电探测器的种类

2018/10/8
10
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。
2018/10/8
11
可见光波段的光电导探测器极少用于光谱探测，通常 称为光敏电阻。可见光波段的光探测器通常为 PMT 和光电二极管。
2018/10/8
6
? 光电倍增管（PMT ）是一种具有极高灵敏度的光探
测器件，同时还有快速响应、低噪声、大面积阴极 （光敏面）等特点。
? 光电倍增管采用了二次发射倍增系统，光电倍增管 在可以探测到紫外、可见和近红外区的辐射能量的 光电探测器件中具有极高的灵敏度和极低的噪声。
2018/10/8
2
热光电探测元件
探测器件 光电探测元件
气体光电探测元件
外光电效应
内光电效应
非放大型
真空光电管 充气光电管
放大型
光电倍增管 变像管 像增强器 摄像管
光电导探测 器
光磁电效应探测器
光生伏特探测 器
本征型
掺杂型
光敏电阻 红外探测器
非放大
放大型
光电池
光电三极管
光电二极管
光电场效应管
雪崩型光电二极管
2018/10/8
7
倍增极
阳极
阴极在光照下发射出光电子，光电子受到电极间电场 作用获得较大能量打在倍增电极上，产生二次电子发 射，经过多极倍增的光电子到达阳极被收集而形成阳 极电流，随光信号的变化。在倍增极不变的条件下， 阳极电流随光信号变化。
2018/10/8
8
1、光敏二极管在较小负 载电阻下，光电流与入射 光功率有较好的线性关系 。
2018/10/8
5
常用光电导探测器材料有： （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；
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。
2、光敏二极管的响应波 长与GaAs激光管和发光二
极管的波长一致，组合制 作光电耦合器件。
3、光电二极管结电容很 小，频率响应高，带宽可 达100kHz 。
2018/10/8
9
CCD主要功能：
?信息ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理和信息存 储
?有体积小、重量轻 、分辨率高、灵敏度 高、动态范围宽、光 敏元的几何精度高、 光谱响应范围宽、工 作电压低、功耗小、 寿命长、抗震性和抗 冲击性好、不受电磁 场干扰和可靠性高等 一系列优点。
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，
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
空摄像管、 固体成像器件CCD
（3）光电探测器包括真空光电器件（光电倍增管） 和固体光电探测器（光电二极管、光导探测器、 CCD等）
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