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使用中如何才能使光电探测器保持最佳工作状态呢?

点击次数:138 发布时间:2021-08-12
光电探测器是指把光辐射转换成电量(I或V)的器件。利用将光辐射信号转换成电信号以进行显示或控制的功能,光探测器不仅可以代替人眼,而且由于其光谱响应范围宽,更是人眼的延伸。
 
光电探测器的原理是由辐射引起被照射材料电导率发生改变。光电探测器在军事和国民经济的各个领域有广泛用途。在可见光或近红外波段主要用于射线测量和探测、工业自动控制、光度计量等;在红外波段主要用于红外热成像、红外遥感等方面。
 
使用中如何才能使光电探测器保持最佳工作状态呢?
 
①光电探测器必须和辐射信号源及光学系统在光谱特性上相匹配。如果测量波长是紫外波段,则选用光电倍增管或专门的紫外光电半导体器件;如果信号是可见光,则可选用光电倍增管、光敏电阻和Si光电器件;如果是红外信号,则选用光敏电阻,近红外选用Si光电器件或光电倍增管。
 
②光电探测器的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必须照到器件的有效位置,如光照位置发生变化,则光电灵敏度将发生变化。如光敏电阻是一个可变电阻,有光照的部分电阻就降低,必须使光线照在两电极间的全部电阻体上,以便有效地利用全部感光面。光电二极管、光电三极管的感光面只是结附近的一个极小的面积,故一般把透镜作为光的入射窗,要把透镜的焦点与感光的灵敏点对准。一股要使入射通量的变化中心处于检测器件光电特性的线性范围内,以确保获得良好的线性输出。对微弱的光信号,器件必须有合适的灵敏度,以确保一定的信噪比和输出足够强的电信号。
 
③光电探测器必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配,以保证得到没有频率失真的输出波形和良好的时间响应。这种情况主要是选择响应时间短或上限频率高的器件,但在电路上也要注意匹配好动态参数。
 
④光电探测器必须和输入电路在电特性上良好地匹配,以保证有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等。
 
⑤为使器件能长期稳定可靠地工作,必须注意选择好器件的规格和使用的环境条件,并且要使器件在额定条件下使用。
 
1.光电特性: I(t)[光电流]=F(P)[光通量]
2.光谱特性: I(t)[光电流]=F(λ)[入射光波长]
3.频率特性: I(t)[光电流]=F(f)[入射光调制频率]
4.伏安特性: I(t)[光电流]=F(U)[电压]
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