光源和光電檢測器簡介

1、o 4.1 4.1 半導(dǎo)體的能帶理論半導(dǎo)體的能帶理論o 4.2 PN4.2 PN結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)o 4.3 4.3 同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)o 4.5 半導(dǎo)體激光器的工作原理半導(dǎo)體激光器的工作原理o 4.6 LD的工作特性的工作特性o 4.7 光電檢測器的工作原理和主要要求光電檢測器的工作原理和主要要求o 4.8 PIN和和APD的工作原理的工作原理o 4.9光電檢測器的工作特性光電檢測器的工作特性o 1 1、晶體的能帶、晶體的能帶o 晶體的能譜在原子能級的基礎(chǔ)上按共晶體的能譜在原子能級的基礎(chǔ)上按共有化運(yùn)動(dòng)的不同而分裂成若干組。每組有化運(yùn)動(dòng)的不同而分裂成若干組。每組中能級彼此靠得很

2、近，組成有一定寬度中能級彼此靠得很近，組成有一定寬度的帶，稱為能帶。的帶，稱為能帶。o 鍺、硅和鍺、硅和CaAsCaAs等都是共價(jià)晶體。形成共等都是共價(jià)晶體。形成共價(jià)鍵的價(jià)電子所占據(jù)的能帶稱為價(jià)帶。價(jià)鍵的價(jià)電子所占據(jù)的能帶稱為價(jià)帶。o 價(jià)帶下面的能帶是被電子占滿了，稱為價(jià)帶下面的能帶是被電子占滿了，稱為滿帶。滿帶。o 價(jià)帶上面的能帶稱為導(dǎo)帶。價(jià)帶上面的能帶稱為導(dǎo)帶。o 價(jià)帶和導(dǎo)帶，價(jià)帶和滿帶之間的寬度，價(jià)帶和導(dǎo)帶，價(jià)帶和滿帶之間的寬度，不能被電子占據(jù)因此稱為禁帶。不能被電子占據(jù)因此稱為禁帶。o 原子的電離以及電子與空穴的復(fù)合發(fā)光原子的電離以及電子與空穴的復(fù)合發(fā)光等過程，主要發(fā)生在價(jià)帶和導(dǎo)帶之間

3、。等過程，主要發(fā)生在價(jià)帶和導(dǎo)帶之間。o 電子是費(fèi)米子電子是費(fèi)米子( (自旋量子數(shù)為自旋量子數(shù)為1/2)1/2)，符合，符合泡里不相容原理。電子在各能級中的分泡里不相容原理。電子在各能級中的分布，服從費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)。布，服從費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)。o 費(fèi)米能級不是一個(gè)可以被電子占據(jù)的實(shí)費(fèi)米能級不是一個(gè)可以被電子占據(jù)的實(shí)在的能級，它是反映電子在各能級中分在的能級，它是反映電子在各能級中分布情況的布情況的參量，具有能級的量綱。參量，具有能級的量綱。3 3、各種半導(dǎo)體中電子的統(tǒng)計(jì)分布、各種半導(dǎo)體中電子的統(tǒng)計(jì)分布o(jì) 根據(jù)費(fèi)米分布規(guī)律，可以畫出各種半導(dǎo)根據(jù)費(fèi)米分布規(guī)律，可以畫出各種半導(dǎo)體中電子的統(tǒng)計(jì)分布。如圖體中

4、電子的統(tǒng)計(jì)分布。如圖4-1-44-1-4所示所示1 1、PNPN結(jié)的形成結(jié)的形成o 當(dāng)當(dāng)P P型半導(dǎo)體和型半導(dǎo)體和N N型半導(dǎo)體形成型半導(dǎo)體形成PNPN結(jié)時(shí)，載流子結(jié)時(shí)，載流子的濃度差引起擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，的濃度差引起擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，P P區(qū)的空穴向區(qū)的空穴向N N區(qū)擴(kuò)散，區(qū)擴(kuò)散，剩下帶負(fù)電的電離受主，從而在靠近剩下帶負(fù)電的電離受主，從而在靠近PNPN結(jié)界面結(jié)界面的區(qū)域形成一個(gè)帶負(fù)電的區(qū)域。同樣，的區(qū)域形成一個(gè)帶負(fù)電的區(qū)域。同樣，N N區(qū)的區(qū)的電子向電子向P P區(qū)擴(kuò)散，剩下帶正電的電離施主，從區(qū)擴(kuò)散，剩下帶正電的電離施主，從而造成一個(gè)帶正電的區(qū)域。載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的而造成一個(gè)帶正電的區(qū)域。載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果

5、形成了一個(gè)空間電荷區(qū)，稱為結(jié)果形成了一個(gè)空間電荷區(qū)，稱為PNPN結(jié)。結(jié)。o 當(dāng)當(dāng)PNPN結(jié)加上正向電壓時(shí)，外加電壓的電場方向結(jié)加上正向電壓時(shí)，外加電壓的電場方向消弱了自建場，消弱了自建場，P P區(qū)的空穴通過區(qū)的空穴通過PNPN結(jié)流向結(jié)流向N N區(qū)，區(qū)，N N區(qū)的電子也流向區(qū)的電子也流向P P區(qū)，形成正向電流。由于區(qū)，形成正向電流。由于P P區(qū)的空穴和區(qū)的空穴和N N區(qū)的電子都很多，所以這股正向區(qū)的電子都很多，所以這股正向電流是大電流。電流是大電流。o 當(dāng)當(dāng)PNPN結(jié)加反向電壓時(shí)，外電場的方向和自建場結(jié)加反向電壓時(shí)，外電場的方向和自建場相同，多數(shù)載流子將背離相同，多數(shù)載流子將背離PNPN結(jié)的交界

6、面移動(dòng)，結(jié)的交界面移動(dòng)，使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)內(nèi)電子和空穴使空間電荷區(qū)變寬?？臻g電荷區(qū)內(nèi)電子和空穴都很少，它變成高阻層，因而反向電流非常小。都很少，它變成高阻層，因而反向電流非常小。2 2PNPN結(jié)的能帶結(jié)的能帶3 3增益區(qū)的形成增益區(qū)的形成o 對于兼并型對于兼并型P P型半導(dǎo)體和兼并型型半導(dǎo)體和兼并型N N型半導(dǎo)體形成型半導(dǎo)體形成的的PNPN結(jié)，當(dāng)注入電流結(jié)，當(dāng)注入電流( (或正向電壓或正向電壓) )加大到某一加大到某一值后，準(zhǔn)費(fèi)米能級值后，準(zhǔn)費(fèi)米能級E EfCfC和和E EfVfV的能量間隔大于禁的能量間隔大于禁帶寬度，帶寬度， PNPN結(jié)里出現(xiàn)一個(gè)增益區(qū)結(jié)里出現(xiàn)一個(gè)增益區(qū)( (也叫

7、有源也叫有源區(qū)區(qū)) )。 o 實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。這個(gè)區(qū)域?qū)庾幽芰繚M足實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。這個(gè)區(qū)域?qū)庾幽芰繚M足 E Eg ghhe e0 0V V 的光子有光放大作用。半導(dǎo)體激的光子有光放大作用。半導(dǎo)體激光器的輻射就發(fā)生在這個(gè)區(qū)域。光器的輻射就發(fā)生在這個(gè)區(qū)域。4.3 同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)同質(zhì)結(jié)和異質(zhì)結(jié)o 早期研制的半導(dǎo)體激光器和發(fā)生二極管早期研制的半導(dǎo)體激光器和發(fā)生二極管一般采用同質(zhì)結(jié)構(gòu)。一般采用同質(zhì)結(jié)構(gòu)。o 采用同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的激光器存在如下問題：采用同質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的激光器存在如下問題：o 首先是對光波的限制不完善；首先是對光波的限制不完善；o 其次是對載流子的限制不完善其次是對載流子的限制不完善o 為了

8、降低同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器的閾為了降低同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器的閾值電流，就要從上述兩個(gè)方面改進(jìn)。值電流，就要從上述兩個(gè)方面改進(jìn)。o 雙異質(zhì)結(jié)雙異質(zhì)結(jié)(DH)(DH)是窄帶隙有源區(qū)是窄帶隙有源區(qū)( (GaAsGaAs) )材料被夾在寬帶隙的材料材料被夾在寬帶隙的材料( (GaAlAsGaAlAs) )之間構(gòu)成。之間構(gòu)成。o 由于雙異質(zhì)結(jié)激光器在有源區(qū)兩側(cè)，由于雙異質(zhì)結(jié)激光器在有源區(qū)兩側(cè)，既限制了載流子，又限制了光波。既限制了載流子，又限制了光波。o 所以它的光強(qiáng)分布基本被約束在有所以它的光強(qiáng)分布基本被約束在有源區(qū)，而且閾值電流大大降低。源區(qū)，而且閾值電流大大降低。4.4 發(fā)光二極管的工作原理發(fā)光二極管的

9、工作原理o 發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)(LED)是低速、短距離光通信是低速、短距離光通信系統(tǒng)中常用光源。目前廣泛采用系統(tǒng)中常用光源。目前廣泛采用PNPN異質(zhì)異質(zhì)結(jié)制造。結(jié)制造。LEDLED的原理是在的原理是在LEDLED注入正向電注入正向電流時(shí)，注入的非平衡載流子在擴(kuò)散過程流時(shí)，注入的非平衡載流子在擴(kuò)散過程中發(fā)光。中發(fā)光。o LEDLED是非相干光源，它的發(fā)光過程是自發(fā)是非相干光源，它的發(fā)光過程是自發(fā)輻射過程，發(fā)出的是熒光，它沒有光學(xué)輻射過程，發(fā)出的是熒光，它沒有光學(xué)諧振腔，是無閾值器件。諧振腔，是無閾值器件。LEDLED有如下工作特性：有如下工作特性：(1) LED(1) LED的光譜特

10、性的光譜特性 它的譜線寬度較寬，對高速率調(diào)制它的譜線寬度較寬，對高速率調(diào)制是不利的。是不利的。(2) LED(2) LED的電光轉(zhuǎn)換特性的電光轉(zhuǎn)換特性 4.5 半導(dǎo)體激光器的工作原理半導(dǎo)體激光器的工作原理1 1、光纖通信對半導(dǎo)體激光器的主要要求、光纖通信對半導(dǎo)體激光器的主要要求 半導(dǎo)體激光器半導(dǎo)體激光器(LD)(LD)是光纖通信最主要是光纖通信最主要的光源，對它的基本要求有以下幾點(diǎn)：的光源，對它的基本要求有以下幾點(diǎn)： 光源應(yīng)在光纖的三個(gè)低損耗窗口工作，光源應(yīng)在光纖的三個(gè)低損耗窗口工作，即發(fā)光波長為即發(fā)光波長為0.85m0.85m、1.31m1.31m或或1.551.55mm。 光源的譜線寬度較

11、窄，光源的譜線寬度較窄，=0.1=0.11.0nm1.0nm。 能提供足夠的輸出功率，可達(dá)到能提供足夠的輸出功率，可達(dá)到1010mWmW以上。以上。 與光纖耦合效率高，與光纖耦合效率高，30%30%50%50%。 能長時(shí)間連續(xù)工作，工作穩(wěn)定。能長時(shí)間連續(xù)工作，工作穩(wěn)定。因此，因此，LDLD非常適合于高碼速率長距離的非常適合于高碼速率長距離的光纖通信系統(tǒng)。光纖通信系統(tǒng)。2 2、LDLD的工作原理的工作原理半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光輸出應(yīng)滿足三個(gè)基半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光輸出應(yīng)滿足三個(gè)基本條件：本條件：o 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布o(jì) 光反饋光反饋o 激光振蕩的閾值條件激光振蕩的閾值條件3 3LDLD的結(jié)

12、構(gòu)的結(jié)構(gòu)o 普通的半導(dǎo)體激光器一般采用條形結(jié)構(gòu)普通的半導(dǎo)體激光器一般采用條形結(jié)構(gòu)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(BH LD)(BH LD)，光學(xué)諧，光學(xué)諧振腔為法布里珀羅腔振腔為法布里珀羅腔(F(FP)P)，它可以，它可以分為兩類，即增益波導(dǎo)分為兩類，即增益波導(dǎo)LDLD和折射率波導(dǎo)和折射率波導(dǎo)LDLD。 4 4動(dòng)態(tài)單縱模激光器的原理動(dòng)態(tài)單縱模激光器的原理 o 分布反饋激光器的原理：分布反饋激光器的原理： o 由于這種波紋狀周期結(jié)構(gòu)對光的反射作由于這種波紋狀周期結(jié)構(gòu)對光的反射作用，使得在一個(gè)方向上傳播的光波不斷用，使得在一個(gè)方向上傳播的光波不斷地被反饋回相對的方向，使得前向和反地被反饋

13、回相對的方向，使得前向和反向波之間產(chǎn)生耦合，這種結(jié)構(gòu)可以理解向波之間產(chǎn)生耦合，這種結(jié)構(gòu)可以理解為形成了一個(gè)對光波波長為形成了一個(gè)對光波波長“敏感敏感”的光的光學(xué)諧振腔。學(xué)諧振腔。o 由布喇格條件由布喇格條件:2:2n=mn=m， 5 5量子阱激光器的基本原理量子阱激光器的基本原理o 材料的電性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生劇烈的變材料的電性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生劇烈的變化，垂直于有源層方向上運(yùn)動(dòng)的載流子化，垂直于有源層方向上運(yùn)動(dòng)的載流子動(dòng)能可量子化成分立的能級，這類似于動(dòng)能可量子化成分立的能級，這類似于一維勢阱的量子力學(xué)問題，因而這類激一維勢阱的量子力學(xué)問題，因而這類激光器叫做量子阱激光器。光器叫做量子阱激光器。

14、o 量子阱中的能級結(jié)構(gòu)如圖量子阱中的能級結(jié)構(gòu)如圖4-5-44-5-4示所出示所出o 在量子阱結(jié)構(gòu)中，只要簡單地改變阱寬在量子阱結(jié)構(gòu)中，只要簡單地改變阱寬LzLz，就，就可改變發(fā)射光子的能量。阱寬愈小，激光發(fā)射可改變發(fā)射光子的能量。阱寬愈小，激光發(fā)射向高能量方向移動(dòng)。同時(shí)，可以導(dǎo)致量子阱激向高能量方向移動(dòng)。同時(shí)，可以導(dǎo)致量子阱激光器的高速度和窄帶寬。光器的高速度和窄帶寬。 o 有多個(gè)有源層，即多個(gè)量子阱的激光器稱為多有多個(gè)有源層，即多個(gè)量子阱的激光器稱為多量子阱激光器量子阱激光器(MQW-LD)(MQW-LD)，它可以獲得更低的閾，它可以獲得更低的閾值電流，輸出功率很大，可達(dá)幾百毫瓦以上，值電流

15、，輸出功率很大，可達(dá)幾百毫瓦以上，線寬很寬，可達(dá)線寬很寬，可達(dá)2525kHzkHz。4.6 LD的工作特性的工作特性o LDLD的工作特性可以用一些特性曲線和特性參量的工作特性可以用一些特性曲線和特性參量來描述：來描述：1 1、P-IP-I曲線曲線 2 2、光譜特性、光譜特性 GaAsGaAs LD LD的光譜特性曲線如圖的光譜特性曲線如圖4-6-24-6-2所示。所示。 3 3、溫度特性、溫度特性o （1 1）閾值電流）閾值電流 I It t隨溫度的升高而加大，隨溫度的升高而加大，為了使光纖通信系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作，為了使光纖通信系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作，一般都要采用自動(dòng)溫度控制電路，來穩(wěn)一般都

16、要采用自動(dòng)溫度控制電路，來穩(wěn)定激光器的閾值電流和輸出光功率。定激光器的閾值電流和輸出光功率。o (2) (2) 激光二級管的中心波長激光二級管的中心波長隨溫度升隨溫度升高而增加。高而增加。4.7 光電檢測器的工作原理和主光電檢測器的工作原理和主要要求要要求1 1、半導(dǎo)體的光電效應(yīng)、半導(dǎo)體的光電效應(yīng)o 光電檢測器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成。光電檢測器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成。o 半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)是指：光照射到半導(dǎo)體半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)是指：光照射到半導(dǎo)體的的P-NP-N結(jié)上，若光子能量足夠大，則半導(dǎo)體材結(jié)上，若光子能量足夠大，則半導(dǎo)體材料中價(jià)帶的電子吸收光子的能量從價(jià)帶越過禁料中價(jià)帶的電子

17、吸收光子的能量從價(jià)帶越過禁帶到達(dá)導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子，在價(jià)帶中帶到達(dá)導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子，在價(jià)帶中出現(xiàn)光空穴，它們總起來稱作光生載流子。出現(xiàn)光空穴，它們總起來稱作光生載流子。o 光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場的作用下，光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場的作用下，在外電路中出現(xiàn)光電流。在外電路中出現(xiàn)光電流。2 2、光纖通信對光電檢測器的主要要求、光纖通信對光電檢測器的主要要求(1)(1) 在工作波長上光電轉(zhuǎn)換效率高在工作波長上光電轉(zhuǎn)換效率高 ；(2)(2) 檢測過程中帶來的附加噪聲盡可能??；檢測過程中帶來的附加噪聲盡可能??；(3) (3) 響應(yīng)速度快、線性好及頻帶寬；響應(yīng)速度快、線性好及

18、頻帶寬；(4) (4) 高可靠性，長壽命，尺寸與光纖直徑相配，高可靠性，長壽命，尺寸與光纖直徑相配，工作電壓低等。工作電壓低等。 在光纖通信中，滿足上述要求的光電檢測器在光纖通信中，滿足上述要求的光電檢測器有兩種半導(dǎo)體光電二極管：有兩種半導(dǎo)體光電二極管：PINPIN光電二極管和光電二極管和雪崩光電二極管雪崩光電二極管( (APD)APD)。4.8 PIN和和APD的工作原理的工作原理1 1、PINPIN光電二極管的原理光電二極管的原理o 利用光電效應(yīng)可以制造出簡單的利用光電效應(yīng)可以制造出簡單的PNPN結(jié)構(gòu)光電二結(jié)構(gòu)光電二極管，但是這樣的光電二極管的響應(yīng)速度低，極管，但是這樣的光電二極管的響應(yīng)速

19、度低，光電轉(zhuǎn)換效率低。光電轉(zhuǎn)換效率低。o 為了改善光電檢測器的響應(yīng)速度和轉(zhuǎn)換效率，為了改善光電檢測器的響應(yīng)速度和轉(zhuǎn)換效率，在在P P型材料和型材料和N N型材料之間加一層輕摻雜的型材料之間加一層輕摻雜的N N型型材料，材料，I I層，由于摻雜濃度較輕，電子濃度很層，由于摻雜濃度較輕，電子濃度很低，經(jīng)擴(kuò)散可以形成一個(gè)很寬的耗盡層。低，經(jīng)擴(kuò)散可以形成一個(gè)很寬的耗盡層。o PINPIN光電二級管：光電二級管：o SiSi-PIN-PIN工作波長小于工作波長小于1.09m1.09m，用于光通，用于光通信可以在信可以在0.85m0.85m附近工作。附近工作。o 在長波長波段，有在長波長波段，有GeGe-

20、PIN-PIN光電二級管，光電二級管，但其暗電流大但其暗電流大(20(20時(shí)時(shí)100100nAnA，4040時(shí)增時(shí)增大到大到1A)1A)，限制了它的應(yīng)用。，限制了它的應(yīng)用。o 但用但用族半導(dǎo)體合金制造的長波長族半導(dǎo)體合金制造的長波長光電二極管有較滿意的性能，例如晶格光電二極管有較滿意的性能，例如晶格匹配匹配的的In0.53Ga 0.47As/InPIn0.53Ga 0.47As/InP系的檢測波系的檢測波長達(dá)長達(dá)1.671.67mm。2 2雪崩光電二極管的原理雪崩光電二極管的原理o APDAPD是利用半導(dǎo)體材料的雪崩信增效應(yīng)制成的。是利用半導(dǎo)體材料的雪崩信增效應(yīng)制成的。o 雪崩光電二極管的雪崩

21、倍增效應(yīng)，是在二極管雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)，是在二極管的的P-NP-N結(jié)上加高反向電壓結(jié)上加高反向電壓( (一般為幾十伏或幾百一般為幾十伏或幾百伏伏) )形成的，此時(shí)在結(jié)區(qū)形成一個(gè)強(qiáng)電場，在形成的，此時(shí)在結(jié)區(qū)形成一個(gè)強(qiáng)電場，在高場區(qū)內(nèi)光生載流子被強(qiáng)電場加速，獲得高的高場區(qū)內(nèi)光生載流子被強(qiáng)電場加速，獲得高的動(dòng)能，與晶格的原子發(fā)生碰撞，使價(jià)帶的電子動(dòng)能，與晶格的原子發(fā)生碰撞，使價(jià)帶的電子得到能量，越過禁帶到導(dǎo)帶，產(chǎn)生了新的電子得到能量，越過禁帶到導(dǎo)帶，產(chǎn)生了新的電子空穴對，新產(chǎn)生的電子空穴對在強(qiáng)電場中空穴對，新產(chǎn)生的電子空穴對在強(qiáng)電場中又被加速，再次碰撞，又激發(fā)出新的電子空又被加速，再次碰撞

22、，又激發(fā)出新的電子空穴對穴對如此循環(huán)下去，像雪崩一樣的發(fā)展，如此循環(huán)下去，像雪崩一樣的發(fā)展，從而使光電流在管子內(nèi)部即獲得了倍增。從而使光電流在管子內(nèi)部即獲得了倍增。o 目前光纖通信系統(tǒng)中使用的雪崩光電二目前光纖通信系統(tǒng)中使用的雪崩光電二級管結(jié)構(gòu)形式有保護(hù)環(huán)型和拉通型。級管結(jié)構(gòu)形式有保護(hù)環(huán)型和拉通型。o 雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)見圖雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)見圖4-8-34-8-3o 雪崩光電二極管隨使用的材料不同有：雪崩光電二極管隨使用的材料不同有：SiSi-APD(-APD(工作在短波長區(qū)工作在短波長區(qū)) )；Ge-APDGe-APD，InGaAsInGaAs-APD-APD等等( (工作在長波長區(qū)工

23、作在長波長區(qū)) )。o SiSi-APD-APD性能較好，它工作在性能較好，它工作在0.85m0.85m附近，附近，倍增增益高達(dá)倍增增益高達(dá)10010010001000，暗電流很小。，暗電流很小。o GeGe-APD-APD工作在長波長區(qū)，它的倍增增益工作在長波長區(qū)，它的倍增增益一般不超過一般不超過1515，過剩噪聲大，暗電流也，過剩噪聲大，暗電流也很大，限制了倍增增益及檢測靈敏度。很大，限制了倍增增益及檢測靈敏度。4.9 光電檢測器的工作特性光電檢測器的工作特性1 1、響應(yīng)度和量子效率、響應(yīng)度和量子效率o 響應(yīng)度和量子效率都是描述這種器件光響應(yīng)度和量子效率都是描述這種器件光電轉(zhuǎn)換能力的物理量電轉(zhuǎn)換能力的物理量2 2、響應(yīng)時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間o 表征光檢測器對光信號變化響應(yīng)速度快慢的是表征光檢測器對光信號變化響應(yīng)速度快慢的是它的響應(yīng)時(shí)間，通過用光檢測器受階躍光脈沖它的響應(yīng)時(shí)間，通過用光檢測器受階躍光脈沖照射時(shí)，輸出脈沖前沿的照射時(shí)，輸出脈沖前沿的10%10%點(diǎn)到點(diǎn)到90%90%點(diǎn)之間的點(diǎn)之間的時(shí)間間隔時(shí)間間隔( (即上升時(shí)間即上升時(shí)間) )來衡量。來衡量。光電檢測器的響應(yīng)時(shí)間受三個(gè)因素影響：光電檢測器的響應(yīng)時(shí)間受三個(gè)因素影響： (1) (1) 渡越時(shí)間渡越時(shí)間(2) (2) 擴(kuò)散時(shí)間的影響擴(kuò)散時(shí)間的影響(3) (3) 電路的影響電路的影響o 3 3暗電流暗電