光電探測

光電探測技術(shù)利用光源在目標(biāo)和背景上的反射或目標(biāo)、背景本身輻射電磁波的差異來探測、識別目標(biāo)并對它們進(jìn)行跟蹤、瞄準(zhǔn)。光電探測設(shè)備與電子、雷達(dá)、聲、磁等探測裝備相輔相成，互為補(bǔ)充，各有特點(diǎn)，共同組成一個(gè)完整的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)偵察探測體系。光電探測器有些情況下，不僅需要很高的響應(yīng)度，還需要很高的量子效率，否則會引入額外的量子噪聲。    目前，光電探測主要分為可見光探測、微光探測、紅外探測、激光偵察、光電綜合探測、光電探測、機(jī)載光電探測、艦載光電探測和車載光電探測等多種。

光電探測裝備的主要優(yōu)點(diǎn)是成像分辨率高，提供的目標(biāo)圖像清晰；大都是被動(dòng)探測裝備，隱蔽性好，不容易被敵方探測；抗干擾性能好。在強(qiáng)電磁對抗環(huán)境中，雷達(dá)無法工作，光電探測設(shè)備擔(dān)負(fù)主要偵察任務(wù)；全天候性能好，白天和黑夜都能實(shí)施偵察探測。如果是紅外信號，則選用光敏電阻，近紅外選用Si光電器件或光電倍增管。    軍事偵察對光電探測裝備提出的主要性能要求是重量輕、作用距離遠(yuǎn)、探測和分辨能力強(qiáng)、全天候性能好、功耗低、抗干擾性能好、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、生存能力強(qiáng)、價(jià)格合理

光電探測器響應(yīng)速度和反應(yīng)帶寬介紹

響應(yīng)速度可以用光生載流子的渡越時(shí)間表示，載流子的渡越時(shí)間外在的頻率響應(yīng)的表現(xiàn)就是探測器的帶寬。光生載流子的渡越時(shí)間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分：上升時(shí)間和下降時(shí)間。光電探測器相關(guān)內(nèi)容紅外探測器的時(shí)間常數(shù)比光敏電阻小得多,探測器的時(shí)間常數(shù)一般為50～500微秒,HgCdTe探測器的時(shí)間常數(shù)在10-6～10-8秒量級。通常取上升時(shí)間和下降時(shí)間中的較大者衡量探測器的響應(yīng)速度。決定探測器響應(yīng)速度的因素主要有：

⑴、耗盡區(qū)載流子渡越時(shí)間；

⑵耗盡區(qū)外載流子擴(kuò)散時(shí)間；

⑶光電二極管耗盡區(qū)電容：越大，響應(yīng)速度就越慢。

 光電探測器的特點(diǎn)及應(yīng)用

光電探測器是光電探測系統(tǒng)的核心，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的功能，以及光電探測器的原理，特性參數(shù)，使用環(huán)境，注意事項(xiàng)等，選擇合適的光電探測器至關(guān)重要。

一、外光電效應(yīng)器件

1、真空光電管

特點(diǎn)：①擋光作用小，受光面積大，對聚焦光斑的大小要求不嚴(yán)格;

②光電子路程相同，極間電容小，渡越時(shí)間一致，高頻特性好;

③可承受較大電流，線性度好;

④收集光電子效率低，靈敏度低，體積大，易破損;

應(yīng)用：光功率測量，光信號記錄，電影電視，紫外——可見分光光度計(jì)。

2、光電倍增管

特點(diǎn)：①光譜響應(yīng)寬，靈敏度高;

②低功耗，低噪聲，高分辨率;

③要求工作電壓非常穩(wěn)定，入射光功率不能太高;

④需要金屬外殼屏蔽干擾，體積較大。

應(yīng)用：光子計(jì)數(shù)，極微弱光探測，極低能射線探測，生化分析儀器，掃描電鏡。