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类型光辐射的量物体的热辐射半导体对光的吸收光电效应光电探测器的特性参量-光电检测基础知识课件.pptx

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    关 键  词:
    光辐射 物体 热辐射 半导体 对光 吸收 光电效应 光电 探测器 特性 参量 检测 基础知识 课件
    资源描述:

    1、 光电检测的最基本理论:光是电磁波,具有波粒二象性。光的本质是物质,它具有粒子性,又称为光量子或光子。光子具有动量p与能量E=h h v。式中,h h为普朗克常数(6.6266.6261010-34-34J Js s);v为光的振动频率(s(s-1-1);c为光在真空中的传播速度(3 310108 8m ms s-1-1)。光的量子性成功地解释了光与物质作用时引起的光电效应,而光电效应又充分证明了光的量子性。v 光辐射:第1页/共62页 图1 1为电磁波按波长的分布及各波长区域的定义(称为电磁波谱)。电磁波谱的频率范围很宽,涵盖了由宇宙射线到无线电波(10102 210102525HzHz)的

    2、宽阔频域。光辐射仅仅是电磁波谱中的一小部分,它包括的波长区域从几纳米到几毫米,即1010-9-91010-3-3m m的范围。在这个范围内,只有0.380.380.780.78m m的光才能引起人眼的视觉感,故称这部分光为可见光。红外紫外可见光10156182191210101010101010324f/Hz图1 电磁辐射光谱的分布X射线射线近红外远红外电磁波第2页/共62页1.1.光辐射的度量 光辐射的度量方法有两种:一种是客观的度量方法,研究各种电磁辐射的传播和量度,称为辐射度学参量.适用于整个电磁谱区.另一种是主观的计量方法,以人眼见到的光对大脑的刺激程度来对光进行计量的方法,称为光度学

    3、参量.适用于可见光谱区.人眼对不同波长的辐射能有不同的灵敏度,不同波长的可见光即使辐射功率相同,引起的视觉感受强度不同.为了区分,辐射度和光度学量分别加角标”e”和“v”表示.第3页/共62页 光通量:从数量上描述电磁辐射对视觉的刺激强度;单位时间内,人眼所感受到的光能。与辐射波长及人眼的视见函数有关。以符号v v表示,v v的计量单位为流(明)(lmlm)。(1)辐(射)通量和光通量辐(射)通量和光通量辐(射)通量:辐(射)通量:以辐射形式发射、传播或接收的功率;或以辐射形式发射、传播或接收的功率;或者说,在单位时间内,以辐射形式发射、传播或接收的辐者说,在单位时间内,以辐射形式发射、传播或

    4、接收的辐(射)能。(射)能。又称辐(射)功率。又称辐(射)功率。以符号以符号e e表示,表示,其计量单位为瓦(其计量单位为瓦(W W)。)。显然,辐(射)通量对时间的积分称为辐(射)能,而光通量对时间的积分称为光能。第4页/共62页(2)(2)辐(射)出(射)度和光出(射)度 AMddee)(eedAAM(1)Me的计量单位是瓦(特)每平方米Wm2。面光源A向半球面空间内发射的总辐通量为 (2)对有限大小面积A的面光源,表面某点处的面元向半球面空间内发射的辐通量de与该面元面积dA之比,定义为辐(射)出(射)度Me,即第5页/共62页 对于可见光,面光源A表面某一点处的面元向半球面空间发射的光

    5、通量dv、与面元面积dA之比称为光出(射)度Mv,即 (3)其计量单位为勒(克司)lx或lm/m2。对均匀发射辐射的面光源有 (4)由式(3),面光源向半球面空间发射的总光通量为 (5 5)AMvv)(vvdAAMAMddv第6页/共62页(3)(3)辐(射)强度和发光强度 对点光源在给定方向的立体角元d d内发射的辐通量d de e,与该方向立体角元d d之比定义为点光源在该方向的辐(射)强度I Ie e,即 辐(射)强度的计量单位为瓦(特)每球面度 Wsr。点光源在有限立体角内发射的辐通量为 各向同性的点光源向所有方向发射的总辐通量为 Iddee(6)Idee(7)40eee4dII(8)

    6、第7页/共62页 对可见光定义发光强度为 对各向同性的点光源向所有方向发射的总光通量为 一般点光源是各向异性的,其发光强度分布随方向而异。Iddvv(9)Idvv(10)第8页/共62页 发光强度的单位是坎德拉(candela),简称为坎cd。1979年第十六届国际计量大会通过决议,将坎德拉重新定义为:在给定方向上能发射540 1012Hz的单色辐射源,在此方向上的辐强度为(1/683)W/sr,其发光强度定义为一个坎德拉cd。由式(9),对发光强度为1cd的点光源,向给定方向1球面度(sr)内发射的光通量定义为1流明(lm)。发光强度为1cd的点光源在整个球空间所发出的总光通量为=4I12.

    7、566 lm。第9页/共62页(4)(4)辐(射)亮度和亮度 光源表面某一点处的面元在给定方向上的辐强度除以该面元在垂直于给定方向平面上的正投影面积,称为辐射亮度L Le e,即 式中,为所给方向与面元法线之间的夹角。辐亮度L Le e的计量单位为瓦(特)每球面度平方米WW(srsrm m2 2)。cosdddcosdde2eeAAIL(11)第10页/共62页 对可见光,亮度L Lv v定义为光源表面某一点处的面元在给定方向上的发光强度除以该面元在垂直给定方向平面上的正投影面积,即 L Lv v的计量单位是坎德拉每平方米cdcdm m2 2。cosdddcosddv2vvAAIL(12)第1

    8、1页/共62页(5)辐照度与照度 辐照度Ee是照射到物体(或接收器)表面某一点处面元的辐通量de除以该面元的面积dA的商,即E Ee e的计量单位是瓦(特)每平方米WWm m2 2。AEddee(13)第12页/共62页 若辐通量是均匀地照射在物体表面上,则式(1313)简化为 注意,不要把辐照度Ee与辐出度Me混淆起来。虽然两者单位相同,但定义不一样。辐照度是从物体表面接收辐射通量的角度来定义的,辐出度是从面光源表面发射辐射的角度来定义的。被测物光学系统2CCD2光学系统1重叠部分AEee(14)第13页/共62页v本身不辐射的反射体接收辐射后,吸收一部分,反射一部分。若把反射体当做辐射体,

    9、则光谱辐出度M Merer()(r r 代表反射)与辐射体接收的光谱辐照度E Ee e()的关系为 v式中,e e()为辐射度光谱反射比,是波长的函数。对式(1515)的波长积分,得到反射体的辐出度 v (16)()(eeerEM(15)d)(eeeEM第14页/共62页 对可见光,照射到物体表面某一面元的光通量d dv v除以该面元面积d dA A称为光照度E Ev v,即AEddvv(17)AEvvEv的计量单位是勒(克司)lx。对接收光的反射体,同样有)()()(vvvEMd)(vvvEM(18)(19)式中,v()为光度光谱反射比,是波长的函数。第15页/共62页eQJVQslmeWV

    10、lmeE2/mWVE2mlmlxeM2/mWVM2mlmeIsrW/VI1srlmcdeL)/(2srmWVL)(V2mcd辐射度量和光度量的对照表辐射度量符号单位光度量符号单位辐射能光能辐射通量或辐射功率光通量辐射照度光照度辐射出度光出射度辐射强度发光强度辐射亮度光亮度光谱光视效率第16页/共62页光学系统CCD2 辐射度参数与光度参数是从不同角度对光辐射进行度量的参数,这些参数在一定光谱范围内(可见光谱区)经常相互使用,它们之间存在着一定的转换关系;有些光电传感器件采用光度参数标定其特性参数,而另一些器件采用辐射度参数标定其特性参数。因此,掌握了它们之间的转换关系,就可以对用不同度量参数标

    11、定的光电器件灵敏度等特性参数进行比较。v辐射度参数与光度参数的关系第17页/共62页v 用各种单色辐射分别刺激正常人(标准观察者)眼的锥状细胞,当刺激程度相同时,发现波长0.555m0.555m处的光谱辐射亮度L Le,me,m小于其它波长的光谱辐亮度L Le,e,。把波长=0.555m=0.555m的光谱辐射亮度L Le,me,m被其它波长的光谱辐亮度L Le,e,除得的商,定义为正常人眼的明视觉光谱光视效率V V(),即 e,me,)(LLV(20)人眼的视觉灵敏度第18页/共62页 如图所示为人眼的光谱光视效率V()。它为与波长有关的相对值。第19页/共62页 辐射度参数与光度参数的关系

    12、:)(,em,vVXKX(21)式中,Km为人眼的明视觉最灵敏波长的光度参量对辐射度参量的转换常数,其值为683lm/W。V()为人眼的光谱光视效率。第20页/共62页例例:已知某He-NeHe-Ne激光器的输出功率为3mW3mW,试计算其发出的光通量为多少lmlm?解解 He-NeHe-Ne激光器输出的光为光谱辐射通量,根据式(2121)可以计算出它发出的光通量为v,v,=K K,e ee e,=K=Km mV()V()e e,=6836830.240.243 31010-3-3 =0.492(lm)=0.492(lm)第21页/共62页2.2.物体热辐射 物体通常以两种不同形式发射辐射能量

    13、。热辐射:辐射是温度的函数,发射连续光谱。如,太阳,钨丝白炽灯等,为热辐射体。发光:靠外部能量激发的辐射,主要为线光谱或带光谱。如,电致发光,光致发光,化学发光等。(1)(1)黑体 黑体:能够完全吸收从任何角度入射的任何波长的辐射,并且在每一个方向都能最大可能地发射任意波长辐射能的物体称为黑体。显然,黑体的吸收系数为1 1,发射系数也为1 1。第22页/共62页(2)(2)普朗克辐射定律 黑体为理想的余弦辐射体,其光谱辐射出射度Me,s,(角标“s”表示黑体)由普朗克公式表示为 式中,k为波尔兹曼常数;h为普朗克常数;T为绝对温度;c为真空中的光速。)1e(252,s,ekThchcM(22)

    14、第23页/共62页 黑体光谱辐亮度L Le,s,e,s,和光谱辐强度I Ie,s,e,s,分别为)1e(252s,e,kThchcL(23))1e(cos252s,e,kThchAcI第24页/共62页 图1-2 绘出了不同温度下,黑体辐射的相对光谱辐亮度Le,s,r与波长的关系曲线。图中每一条曲线都有一个最大值,最大值的位置随温度升高向短波方向移动。第25页/共62页 将式(22)对波长求积分,得到黑体发射的总辐射出射度 04,s,es,edTMM(24)式中,是斯特藩-波尔兹曼常数,它由下式决定 4282345KWm1067.5152chkv 黑体发射的总辐射出射度 Me,s与T的四次方成

    15、正比。(3)(3)斯忒藩斯忒藩-波尔兹曼定律波尔兹曼定律第26页/共62页 将普朗克公式(22)对波长求微分后令其等于0,则可以得到峰值光谱辐射出射度所对应的波长m与绝对温度T的关系为 Tm2898(m)(25)可见,峰值光谱辐出度对应的波长与绝对温度的乘积是常数。当温度升高时,峰值光谱辐射出射度对应的波长向短波方向位移,这就是维恩位移定律。(4)维恩位移定律第27页/共62页(5)辐射体的温度表示 绝大多数辐射体是非黑体:灰体(发射率小于1 1)和选择性辐射体(光谱发射率是波长的函数)。热辐射体可用三种温度来标测:辐射温度,色温和亮温度。辐射温度Te:当热辐射体的总辐射通量与黑体的总辐射通量

    16、相等时,以黑体的温度标度热辐射体的温度,即为辐射温度。色温Tf:当热辐射体在可见区发射的光谱辐射分布与黑体的相同时,以黑体的温度标度热辐射体的温度,称为热辐射体的色温。亮温度Tv:当热辐射体在可见区某一波长的辐亮度与黑体的相等时,以黑体的温度标度热辐射体的温度,称为亮温度。三种温度标测中,色温与实际温度的偏差最小,亮温度次之,辐射温度偏差最大。因此,通常测量色温来代表炽热物体的温度。第28页/共62页3.3.半导体对光的吸收 本征吸收:在不考虑热激发和杂质的作用时,半导体中的电子基本上处于价带中,导带中的电子很少。当光入射到半导体表面时,原子外层价电子吸收足够的光子能量,越过禁带,进入导带,成

    17、为可以自由运动的自由电子。同时,在价带中留下一个自由空穴,产生电子-空穴对。如图1-9所示,半导体价带电子吸收光子能量跃迁入导带,产生电子空穴对的现象称为本征吸收。第29页/共62页 显然,发生本征吸收的条件是光子能量必须大于半导体的禁带宽度Eg,才能使价带EV上的电子吸收足够的能量跃入到导带底能级EC之上,即 由此,可以得到发生本征吸收的光波长波限(32)gEhv ggL24.1EEhc(33)只有波长短于的入射辐射才能使器件产生本征吸收,改变本征半导体的导电特性。第30页/共62页杂质吸收:N型半导体中未电离的杂质原子(施主原子)吸收光子能量hv。若hv大于等于施主电离能ED,杂质原子的外

    18、层电子将从杂质能级(施主能级)跃入导带,成为自由电子。同样,P型半导体中,价带上的电子吸收了能量hv大于EA(受主电离能)的光子后,价电子跃入受主能级,价带上留下空穴。相当于受主能级上的空穴吸收光子能量跃入价带。第31页/共62页 这两种杂质半导体吸收足够能量的光子,产生电离的过程称为杂质吸收。显然,杂质吸收的长波限 DL24.1EAL24.1E(34)(35)由于EgED或EA,因此,杂质吸收的长波长总要长于本征吸收的长波长。杂质吸收会改变半导体的导电特性,也会引起光电效应。第32页/共62页 激子吸收 当入射到本征半导体上的光子能量hv小于Eg,或入射到杂质半导体上的光子能量hv小于杂质电

    19、离能(ED或EA)时,电子不产生能带间的跃迁成为自由载流子,仍受原来束缚电荷的约束而处于受激状态。这种处于受激状态的电子称为激子。吸收光子能量产生激子的现象称为激子吸收。显然,激子吸收不会改变半导体的导电特性。第33页/共62页自由载流子吸收 对于一般半导体材料,当入射光子的频率不够高时,不足以引起电子产生能带间的跃迁或形成激子时,仍然存在着吸收,而且其强度随波长增大而增强。这是由自由载流子在同一能带内的能级间的跃迁所引起的,称为自由载流子吸收。自由载流子吸收不会改变半导体的导电特性。第34页/共62页晶格吸收晶格吸收 晶格原子对远红外谱区的光子能量的吸收直接转变为晶格振动动能的增加,在宏观上

    20、表现为物体温度升高,引起物质的热敏效应。以上五种吸收中,只有本征吸收和杂质吸收能够直接产生非平衡载流子,引起光电效应。其他吸收都程度不同地把辐射能转换为热能,使器件温度升高,使热激发载流子运动的速度加快,而不会改变半导体的导电特性。第35页/共62页4.4.光电效应 光电效应分两类:内光电效应与外光电效应。内光电效应:被光激发所产生的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。内光电效应:光电导效应 和光生伏特效应。外光电效应:被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象。本节主要讨论内光电效应与外光电效应的基本原理。第36页/共62页(1)

    21、(1)内光电效应内光电效应 光电导效应光电导效应 光电导效应包括:本征光电导与杂质光电导效应.本征光电导效应:在光的作用下由本征吸收引起的半导体电导率的变化现象。产生条件:杂质光电导效应:在光的作用下由杂质吸收引起的半导体电导率的变化现象。条件:或 AL24.1EDL24.1E)(24.1ggLmEEhc第37页/共62页 能够产生光电导效应的材料称为光电导体。通量为e,的单色辐射入射到如图1-10所示的半导体上,波长的单色辐射全部被吸收。自由载流子的浓度发生变化,引起材料电导率的增加。当外加偏置电路时,其两端的电压或流过的电流相应变化,将光信号转变为电学参量,实现光电转换。第38页/共62页

    22、(1)在微弱辐射作用下(光生载流子浓度n远小于热激发电子浓度ni,光生空穴浓度p远小于热激发空穴的浓度pi):光电导材料的电导g与入射辐射通量e,的关系:,2elhqg 半导体材料的电导g g与入射辐射通量成线性关系。光电导灵敏度为与材料性质有关的常数,与光电导材料两电极间的长度的平方成反比。2,d dhclqgSeg(37)(36)第39页/共62页 (2)强辐射情况下,半导体材料的光电导与入射辐射通量间的关系为 21,213eflKhbdqg(38)抛物线关系。进行微分得,21,213d21deeflKhbdqg(39)在强辐射作用下,半导体材料的光电导灵敏度不仅与材料的性质有关而且与入射

    23、辐射量有关,是非线性的。第40页/共62页光生伏特效应光生伏特效应 光生伏特效应是基于半导体PN结基础上的一种将光能转换成电能的效应。当入射辐射作用在半导体PN结上产生本征吸收时,价带中的光生空穴与导带中的光生电子在PN结内建电场的作用下分开,并分别向如图1-11所示的方向运动,形成光生伏特电压或光生电流的现象。第41页/共62页 半导体PN结的能带结构如图1-12所示,当P型与N型半导体形成PN结时,P区和N区的多数载流子要进行相对的扩散运动,以便平衡它们的费米能级差,扩散运动平衡时,它们具有如图所示的同一费米能级EF,并在结区形成由正负离子组成的空间电荷区或耗尽区。第42页/共62页 当设

    24、定内建电场的方向为电压与电流的正方向时,将PN结两端接入适当的负载电阻RL,若入射辐射通量为e,的辐射作用于PN结上,则有电流I流过负载电阻,并在负载电阻RL的两端产生压降U,流过负载电阻的电流应为)1(KTqUDeIII(40)式中,I为光生电流,ID为暗电流。第43页/共62页,e)1(ehqIIdsc 从(39)式也可以获得I的另一种定义,当U=0(PN结被短路)时的输出电流ISC即短路电流,并有(41)同样,当I=0时(PN结开路),PN结两端的开路电压UOC为)1ln(OCDIIqKTU(42)第44页/共62页 光电二极管在反向偏置的情况下,输出的电流为 I=I+ID(43)光电二

    25、极管的暗电流ID一般要远远小于光电流I,因此,常将其忽略。光电二极管的电流与入射辐射成线性关系,)1(edehqI(44)第45页/共62页 丹培(丹培(DemberDember)效应)效应 如图1-13所示,当半导体材料的一部分被遮蔽,另一部分被光均匀照射时,在曝光区产生本征吸收的情况下,将产生高密度的电子与空穴载流子,而遮蔽区的载流子浓度很低,形成浓度差。这种由于载流子迁移率的差别产生受照面与遮光面之间的伏特现象称为丹培效应。第46页/共62页光磁电效应光磁电效应 在半导体上外加磁场,磁场的方向与光照方向垂直,当半导体受光照射产生丹培效应时,由于电子和空穴在磁场中的运动必然受到洛伦兹力的作

    26、用,使它们的运动轨迹发生偏转,空穴向半导体的上方偏转,电子偏向下方。结果在垂直于光照方向与磁场方向的半导体上下表面上产生伏特电压,称为光磁电场。这种现象称为半导体的光磁电效应。第47页/共62页(2)(2)光电发射效应光电发射效应 当物体中的电子吸收足够高的光子能量,电子将逸出物质表面成为真空中的自由电子,这种现象称为光电发射效应或称为外光电效应。外光电效应中光电能量转换的基本关系为 thEmvh2021(45)表明,具有能量的光子被电子吸收后,只要光子的能量大于光电发射材料的光电发射阈值Eth,则质量为m的电子的初始动能便大于0。第48页/共62页 光电发射阈值Eth的概念是建立在材料的能带

    27、结构基础上的,对于金属材料,由于它的能级结构如图1-15所示,导带与价带连在一起,因此,它的光电发射阈值Eth等于真空能级与费米能级之差 fEEEvacth(46)一般设真空能级为参考能级为0;费米能级为低于真空能级的负值;因此光电发射阈值Eth大于0。第49页/共62页 对于半导体,其能级结构不同,光电发射阈值的定义也不同。图1-16所示为三种半导体的综合能级结构图,由能级结构图可以得到处于导带中的电子的光电发射阈值为 AthEE 导带中的电子接收的能量大于电子亲合势为EA的光子后就可以飞出半导体表面。第50页/共62页 对于价带中的电子,其光电发射阈值Eth为 AgthEEE(47)光电发

    28、射长波限为)nm(1239ththLEEhc(48)利用具有光电发射效应的材料也可以制成各种光电探测器件,这些器件统称为光电发射器件。第51页/共62页光电发射器件具有许多不同于内光电器件的特点:1.光电发射器件中的导电电子可以在真空中运动,因此,可以通过电场加速电子运动的动能,或通过电子的内倍增系统提高光电探测灵敏度,使它能高速度地探测极其微弱的光信号,成为像增强器与变相器技术的基本元件。2.很容易制造出均匀的大面积光电发射器件,这在光电成像器件方面非常有利。一般真空光电成像器件的空间分辨率要高于半导体光电图像传感器。3.光电发射器件需要高稳定的高压直流电源设备,使得整个探测器体积庞大,功率

    29、损耗大,不适用于野外操作,造价也昂贵。4.光电发射器件的光谱响应范围一般不如半导体光电器件宽。第52页/共62页1)1)光电探测器的分类光电探测器的分类A.利用各种光子效应的光子探测器B.利用温度效应的热探测器5.光电探测器的特性参量 第53页/共62页光电发射探测器:利用外光电效应,包括真空光电管,充气光电管和光电倍增管.光电导探测器:利用光电导效应,包括光敏电阻等.光伏探测器:利用光生伏特效应,包括光电二极管,光电三极管,硅光电池,等.5.光电探测器的特性参量 1)1)光子探测器光子探测器:特点:是一种选择性探测器,即光子的波长要短于长波限.另一方面,波长短于长波限的入射辐射,当功率一定时

    30、,波长愈短,光子数就愈少,因此,理论上光子探测器的响应率应与波长成正比.第54页/共62页2)2)热探测器热探测器:特点:利用光热效应,物质吸收吸收光能使晶格振动能增加,引起温度上升,从而导致材料与温度有关的某些物理性质变化.热效应与入射辐射的光子的性质无关,即光电信号取决于入射辐射功率而与入射辐射的光谱成份无关,即对光辐射的响应无波长选择性.热敏电阻 测辐射温差热电偶和热电堆 热释电探测器热探测器,等.第55页/共62页 对于光辐射探测器的应用,人们较关注的性能:探测器的响应度大小:即探测器的输出信号值 定量地表示多大的光辐射量。对某种探测器,需要多大的辐射度量才能使探测器产生可区别于噪声的

    31、信号量,即与噪声相当的辐射功率大小。探测器的光谱响应范围,响应速度,线性动态范围等。与光辐射测量有关的还有表面响应度的均匀性、视场角响应特性、偏振响应特性等。第56页/共62页2)2)探测器的性能参数探测器的性能参数响应率:探测器的输出信号电压Vs或电流Is与入射的辐通量e之比,即 Sv=Vs/e 或 SI=Is/e光谱响应率:光电探测器的输出电压或电流与入射到探测器上单色辐射通量(光通量)之比,即 Sv()=Vs()/e()或SI()=Is()/e()积分响应度不仅与探测器的光谱响应度有关,也与入射辐射的光谱特性有关,因而,说明积分响应度时通常要求指出测量所用的光源特性。第57页/共62页噪

    32、声等效功率 NEP:当探测器输出信号电流Is(或电压Vs)等于噪声的均方根电流(或电压)时,所对应的入射辐通量e称为等效噪声功率NEP,即信噪比等于1时所需要的最小输入光信号的功率2NINEPSNRR 用NEP描述探测器探测能力的一个不方便之处是数值越小,表示探测器的探测能力却越强,相对缺乏直观性。为此一般引入NEP的倒数探测率探测率D D来表示探测器的探测能力 1/DNEP第58页/共62页 由于探测率与探测器面积以及测量系统的带宽有关,对于比较不同类型、不同工作状态探测器的探测性能存在不便,为此,更常用的是采用比探测率D*即用单位测量系统带宽和单位探测器面积的噪声电流来衡量探测器的探测能力

    33、。*2/()dNdRDAf DIAf第59页/共62页时间响应:(a)入射光脉冲方波(b)时间常数:定义为当探测器的输出上升到稳定值都63%所需要的时间(上升时间),或下降到稳定值地37%所需要的时间(下降时间).(c)截止响应频率fc:幅频特性下降到最大值的0.707时的调制频率.光电探测器的频率响应曲线cf21第60页/共62页l 线性:指探测器的输出光电流或电压与入射光的辐通量成比例的程度和范围.与工作状态有关.光电探测器的合理选择:在设计光电检测系统时,要根据测量要求比较各种探测器的主要特性参数,选定最佳器件:根据待测光信号的大小,确定探测器能输出多大的电信号,即探测器的动态范围;探测器的光谱响应范围是否与待测光信号的 相对光谱功率分布一致,即探测器和光源的匹配;需要知道探测器的等效噪声功率,知道所产生电信号的信噪比;当测量调制或脉冲信号时,要考虑探测器的响应时间或频率响应范围;测量光信号的幅值变化时,探测器输出信号的线性程度。此外,稳定性、测量精测量方式等。第61页/共62页感谢您的欣赏!第62页/共62页

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