光電探測器相關(guān)信息

紅外波段的光電導(dǎo)探測器 PbS、Hg1-xCdxTe 的常用響應(yīng)波段在 1～3微米、3～5微米、8～14微米三個大氣透過窗口。由于它們的禁帶寬度很窄，因此在室溫下，熱激發(fā)足以使導(dǎo)帶中有大量的自由載流子，這就大大降低了對輻射的靈敏度。響應(yīng)波長越長的光，電導(dǎo)體這種情況越顯著，其中1～3微米波段的探測器可以在室溫工作（靈敏度略有下降）。3～5微米波段的探測器分三種情況：在室溫下工作，但靈敏度大大下降，探測度一般只有1～7×108厘米·瓦-1·赫；熱電致冷溫度下工作(約-60℃),探測度約為109厘米·瓦-1·赫；八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測器——量子阱探測器。77K或更低溫度下工作,探測度可達(dá)1010厘米·瓦-1·赫以上。8～14微米波段的探測器必須在低溫下工作，因此光電導(dǎo)體要保持在真空杜瓦瓶中，冷卻方式有灌注液氮和用微型制冷器兩種。

光電探測器工作原理

光電探測器的工作原理是基于光電效應(yīng)，熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高，從而改變了它的電學(xué)性能，它區(qū)別于光子探測器的特點(diǎn)是對光輻射的波長無選擇性。光電子件：光電管與光電倍增管是典型的光電子發(fā)射型（外光電效應(yīng)）探測器件。其主要特點(diǎn)是靈敏度高，穩(wěn)定性好，響應(yīng)速度快和噪聲小，是一種電流放大器件。尤其是光電倍增管具有很高的電流增益，特別適于探測微弱光信號；4、探測器宜水平安裝，當(dāng)確實需傾斜安裝時，傾斜角不應(yīng)大于45度。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作電壓高，體積較大。光電倍增管一般用于測弱輻射而且響應(yīng)速度要求較高的場合，如人造的激光測距儀、光雷達(dá)等。

光電探測器

光電探測器光電探測器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測器在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等；半導(dǎo)體對光子的吸收的吸收為本征吸收，本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。在紅外波段主要用于制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電探測器用途很廣，主要用于專門用于肉類、菌類、糖果、飲料、糧食、果蔬、乳制品、水產(chǎn)品、、添加劑和調(diào)味品等食品中的鐵金屬以及非鐵金屬雜質(zhì)的檢測。

光電探測器的發(fā)展歷史

起初用來探測可見光輻射和紅外輻射的光電探測器是熱探測器。其中，熱電偶早在1826年就已發(fā)明出來。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測輻射計。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測輻射熱計。1947年又發(fā)明了氣動探測器。經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展，這些光電探測器日趨完善，性能也有了較大的改進(jìn)和提高。光生載流子的渡越時間在光生電流變化中表現(xiàn)為兩部分：上升時間和下降時間。

從20世紀(jì)50年代的時候開始人們對熱釋電探測器進(jìn)行了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，一度使這個領(lǐng)域研究很活躍。但是，與光子探測器相比，這些光電探測器的探測率仍較低，時間常數(shù)也較大。

應(yīng)用廣泛的光子探測器，除了發(fā)展較早、技術(shù)上也較成熟、響應(yīng)波長從紫光到近紅外的光電倍增管以外，硅和鍺材料制作的光電二極管、鉛錫、Ⅲ～Ⅴ族化合物、鍺摻雜等光電探測器，目前均已達(dá)到相當(dāng)成熟的階段，主要性能已接近理論極限。

1970年以后又出現(xiàn)了一種利用光子牽引效應(yīng)制成的光子牽引探測器。其主要用于CO2激光的探測。八十年代中期，出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測器——阱探測器。這種器件工作于8～12μm波段，工作溫度為77K。在此之前，紅外技術(shù)僅僅能探測非相干紅外輻射，外差接收技術(shù)用于紅外探測，使探測性能比功率探測高好幾個數(shù)量級。