第6章光電探測技術(shù)

1、1第第6 6章章光電探測技術(shù)光電探測技術(shù)光輻射量光輻射量光電探測器光電探測器電量電量光電探測技術(shù)：把被調(diào)制的光信號轉(zhuǎn)換成電信光電探測技術(shù)：把被調(diào)制的光信號轉(zhuǎn)換成電信 號并將信息提取出來的技術(shù)號并將信息提取出來的技術(shù)26.2 6.2 光探測器性能參數(shù)光探測器性能參數(shù)響應(yīng)度響應(yīng)度靈敏度靈敏度光譜響應(yīng)光譜響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率響應(yīng)量子效率量子效率噪聲等效功率噪聲等效功率探測度探測度特性參數(shù)特性參數(shù)評價光電探測器性能的指標(biāo)：評價光電探測器性能的指標(biāo)：靈敏度靈敏度3參數(shù)參數(shù)物理描述物理描述表達(dá)式表達(dá)式單位單位積分靈敏度積分靈敏度光電轉(zhuǎn)換特性的量度光電轉(zhuǎn)換特性的量度安安/ /瓦瓦伏伏/ /瓦瓦光譜靈敏度光譜靈敏

2、度對某一波長光電轉(zhuǎn)換的量度對某一波長光電轉(zhuǎn)換的量度安安/ /瓦瓦頻率靈敏度頻率靈敏度電流隨調(diào)制頻率變化的量度電流隨調(diào)制頻率變化的量度安安/ /瓦瓦量子效率量子效率吸收的光子數(shù)和激光的電子數(shù)之比吸收的光子數(shù)和激光的電子數(shù)之比通量閾通量閾探測器所能探測的最小光信息功率探測器所能探測的最小光信息功率瓦瓦噪聲等效功率噪聲等效功率單位信噪比時的信號光功率單位信噪比時的信號光功率瓦瓦歸一化探測度歸一化探測度與噪聲等效功率成倒數(shù)、光敏面積與噪聲等效功率成倒數(shù)、光敏面積和測量帶寬有關(guān)和測量帶寬有關(guān)厘米厘米. .赫赫茲茲1/2/ /瓦瓦pidpdiridpir pirffirehinthrip 1isnrspn

3、epnepfad/*pudpduru6.1 6.1 光探測器性能參數(shù)光探測器性能參數(shù)4光子效應(yīng)和光熱效應(yīng)一、光子效應(yīng) 探測器吸收光子后，直接引起原子或分子的內(nèi)探測器吸收光子后，直接引起原子或分子的內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，單個光子的性質(zhì)對產(chǎn)生光電子部電子狀態(tài)的改變，單個光子的性質(zhì)對產(chǎn)生光電子起直接作用。起直接作用。 比如，比如，光子能量光子能量的大小能直接影響的大小能直接影響電子狀態(tài)改電子狀態(tài)改變變的程度，因為的程度，因為e=hv。也說明光子效應(yīng)對。也說明光子效應(yīng)對光頻率光頻率表現(xiàn)出選擇性表現(xiàn)出選擇性。 另外，在光子直接與電子相互作用的情況下，另外，在光子直接與電子相互作用的情況下，其其響應(yīng)速度一般比較快響應(yīng)速度一般比較快。光電探測器：對各種光輻射進行接收和探測的器件光電探測器：對各種光輻射進行接收和探測的器件6.2 6.2 光電探測的物理效應(yīng)光電探測的物理效應(yīng)5光子效應(yīng)光子效應(yīng)外光電效應(yīng)：外光電效應(yīng)：電子逸出物體表面電子逸出物體表面內(nèi)光電效應(yīng)：內(nèi)光電效應(yīng)：自由電子數(shù)目變化，但不逸出自由電子數(shù)目變化，但不逸出光子效應(yīng)：光子效應(yīng)：光子光子電子電子6.2 6.2 光電探測的物理效應(yīng)光電探測的物理效應(yīng)6光照光照零偏零偏pn結(jié)產(chǎn)生開路電壓的效應(yīng)結(jié)產(chǎn)生開路電壓的效應(yīng)光照光照反偏反偏光伏效應(yīng)光伏效應(yīng)光電池光電池光電信號是光電流光電信號是光電流 結(jié)型光電探測