光電探測(cè)器的概述??

光電探測(cè)器在光通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)將光轉(zhuǎn)變成電的作用，這主要是基于半導(dǎo)體材料的光生伏應(yīng)，所謂的光生伏應(yīng)是指光照使不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體與金屬結(jié)合的不同部位之間產(chǎn)生電位差的現(xiàn)象。(光電導(dǎo)效應(yīng)是指在光線作用下，電子吸收光子能量從鍵合狀態(tài)過(guò)度到自由狀態(tài)，而引起材料電導(dǎo)率的變化的象。即當(dāng)光照射到光電導(dǎo)體上時(shí)，若這個(gè)光電導(dǎo)體為本征半導(dǎo)體材料，且光輻射能量又足夠強(qiáng)，光電材料價(jià)帶上的電子將被激發(fā)到導(dǎo)帶上去，使光導(dǎo)體的電導(dǎo)率變大是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象，光子作用于光電導(dǎo)材料，形成本征吸收或雜質(zhì)吸收，產(chǎn)生附加的光生載流子，從而使半導(dǎo)體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)。外加偏置電壓低的是光電二極管、光電三極管，光電池不需外加偏置。

光電探測(cè)器

探測(cè)帶寬可能從0 Hz或者某一有限頻率處開(kāi)始，而峰值頻率由內(nèi)部過(guò)程（例如，半導(dǎo)體材料中載流子的速度）或者相關(guān)的電子學(xué)器件（例如，引入一些RC時(shí)間常數(shù)）來(lái)決定。某些諧振腔探測(cè)器只工作在很窄的頻率范圍內(nèi)，非常適合鎖相探測(cè)。 有些探測(cè)器（例如熱釋電探測(cè)器）非常適合探測(cè)脈沖，不適合探測(cè)連續(xù)光。 當(dāng)探測(cè)脈沖（幾個(gè)光子量級(jí)）時(shí)，計(jì)時(shí)精度非常重要。有些探測(cè)器探測(cè)一個(gè)脈沖后具有一段“死區(qū)時(shí)間”，在該時(shí)間內(nèi)靈敏度很低。 不同類(lèi)型的探測(cè)器需要不同的復(fù)雜電子學(xué)裝置。當(dāng)需要施加高電壓或者探測(cè)非常小電壓時(shí)，就會(huì)使器件尺寸變大，成本變高。 尤其是有些中紅外光探測(cè)器需要冷卻到很低的溫度。因此它在很多情況下不適用。特別提醒:檢針機(jī)不能應(yīng)用于食品行業(yè)，因?yàn)闄z針機(jī)主要靠物理磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)磁力檢測(cè)，(檢針機(jī)的探測(cè)頭里面是磁鐵)，檢針機(jī)的靈敏度會(huì)隨著磁鐵的磁性減弱而降低，所以這款設(shè)備使用壽命較短，再加上檢針機(jī)只能檢測(cè)鐵金屬，市場(chǎng)上面臨淘汰的局面。 有時(shí)需要采用一維或者二維光電探測(cè)器陣列。這時(shí)需要考慮一些其它的因素，例如，交叉干擾和讀出技術(shù)。 很多應(yīng)用都對(duì)器件尺寸、堅(jiān)固性和成本有要求。

光電探測(cè)器噪聲分類(lèi)

1、噪聲：由于光電探測(cè)器在光輻射作用或熱激發(fā)下，光電子或載流子隨機(jī)產(chǎn)生造成的。存在于真空發(fā)射管和半導(dǎo)體器件中，屬于白噪聲。

2、熱噪聲：暗電流大小與偏壓、溫度及反向飽和電流密切相關(guān)。PN結(jié)外加正向偏壓，暗電流隨外加電壓增大成指數(shù)急劇增大，遠(yuǎn)大于光電流，因此加正偏壓無(wú)意義。PN結(jié)外加反向偏壓，暗電流隨反向偏壓增大有所增大，*后等于反向飽和電流，其值遠(yuǎn)小于光電流。光電探測(cè)器技術(shù)可見(jiàn)光探測(cè)可見(jiàn)光CCD和CMOS成像器由于其體積小、重量輕、功耗低、壽命長(zhǎng)、可靠和耐沖擊等諸多特點(diǎn)，現(xiàn)在已廣泛用于軍事遙感、偵察、飛機(jī)導(dǎo)航、和的制導(dǎo)等現(xiàn)代軍事裝備中。

3、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲：半導(dǎo)體中載流子產(chǎn)生與復(fù)合的隨機(jī)性而引起的載流子濃度的起伏。與噪聲本質(zhì)相同，都是由于載流子隨機(jī)起伏所致，所以有時(shí)將該噪聲歸并為噪聲。不是白噪聲，低頻限噪聲。是光電探測(cè)器的主要噪聲源。

4、1/f噪聲：（又稱電流噪聲、閃爍噪聲或過(guò)剩噪聲），低頻噪聲，幾乎所有探測(cè)器都存在。探測(cè)器表面工藝狀態(tài)對(duì)該噪聲影響很大。頻譜近似與頻率成反比。主要出現(xiàn)在1kHz以下的低頻區(qū)，工作頻率大于1kHz時(shí)，與其他噪聲相比可忽略。

5、倍增噪聲：光電倍增管

6、雪崩噪聲：雪崩光電二極管

7、溫度噪聲：熱探測(cè)器本身吸收和傳導(dǎo)等熱交換引起的溫度起伏。