光电导探测器和光电探测器

光电探测器

作者：小白你可以的

摘要

本文研究了近期崛起的高科技新秀：光电探测器。本文从光电探测器的分类、原理、主要参数、典型产品与应用、前景市场等方面简单介绍了光电探测器，使大家对光电探测器有一个初步的理解。了解光电探测材料的原理不仅有利于选择正确适宜的光电探测材料，而且对研发新的光电探测器有所帮助

一、 简单介绍引入

光电探测器是指一类当有辐射照射在表面时，性质会发生各种变化的材料。光电探测器能把辐射信号转换为电信号。辐射信号所携带的信息有：光强分布、温度分布、光谱能量分布、辐射通量等，其进过电子线路处理后可供分析、记录、储存和显示，从而进行探测。 光电探测器的发展历史：

1826年，热电偶探测器→1880，金属薄膜测辐射计→1946，热敏电阻→20世纪50年代，热释电探测器→20世纪60年代，三元合金光探测器→20世纪70年代，光子牵引探测器→20世纪80年代，量子阱探测器→近年来，阵列光电探测器、电荷耦合器件（CCD）

这个被誉为“现代火眼金睛”的光电探测材料无论在经济、生活还是军事方面，都有着不可或缺的作用。

二、 光电探测材料的分类。

由于器件对辐射响应的方式不一样，以此可将光电探测器分为两大类，分别是光子探测器和热探测器。

题 目： 光电探测器的原理及国内外研究现状

学生姓名：院（系）： 学号： 专业：

1

光电探测器的原理及国内外研究现状

摘 要

概述了光电探测器的分类和基本原理，并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了光电探测器国内外研究现状，预测了硅基雪崩光电探测器在军事和激光雷达等方向的应用前景。

关键词：光电探测器；硅基雪崩光电探测器；激光雷达

Principle and Research Statue at Home and Abroad of

photoelectric detector

Abstract

Described the basic principle and assortment of the photoelectric detector. The domestic and abroad research statue from the aspects of material selection and device main applications is summarized. At last the app

§3 常用光电探测器简介

一、光敏电阻

光电导效应原理（半导体材料的体效应）——光电导探测器 ——光照下改变自身的电阻率（光照愈强,器件自身的电阻愈小） ——光敏电阻（光导管）

本征型光敏电阻 —— 一般在室温下工作

适用于可见光和近红外辐射探测

非本征型光敏电阻—— 通常在低温条件下工作

常用于中、远红外辐射探测

1. 光敏电阻的结构和偏置电路

以CdS光敏电阻为例

2. 工作特性 （1）光敏响应特性

1

2）光照特性和伏安特性

光照特性曲线

线性伏安特性

3）时间响应特性

2

（（光敏电阻的响应时间常数是由电流上升时间tr和衰减时间tf表示的。 光敏电阻的响应时间与入射光的照度，所加电压、负载电阻及照度变化前电阻所经历的时间（称为前历时间）等因素有关。 （4）稳定特性

光敏电阻的阻值随温度变化而变化的变化率,在弱光照和强光照时都较大,而中等光照时,则较小。

例：CdS光敏电阻的温度系数在10lx照度时约为0；照度高于10lx时，温度系数为正；小于10lx时，温度系数反而为负；照度偏离10lx愈多，温度系数也愈大。

另外，当环境温度在0～+60℃的范围内时，光敏电阻的响应速度几乎不变；而在低温环境下，光敏电阻的响应速度变慢。例如，-3

光电技术综合实验 Ⅰ

——光电相位探测传感器设计

●姓 名: 吴 浩 ●学 号：2007031062 ●专 业: 电子科学与技术 ●班 级：光通信071班 ●指导老师：张 翔

2010年12月

目 录

一、设计内容与目的 ...................................................................................................................... 1 二、本课程设计研究对象............................................................................................................... 1 三、光电相位探测器的基本结构及原理示意图 ........................................................................... 1 四、光电探测器件概述............................................

光电技术综合实验 Ⅰ

——光电相位探测传感器设计

●姓 名: 吴 浩 ●学 号：2007031062 ●专 业: 电子科学与技术 ●班 级：光通信071班 ●指导老师：张 翔

2010年12月

目 录

一、设计内容与目的 ...................................................................................................................... 1 二、本课程设计研究对象............................................................................................................... 1 三、光电相位探测器的基本结构及原理示意图 ........................................................................... 1 四、光电探测器件概述............................................

实验一 光电探测器特性测试实验

一、实验目的

1、学习光电探测器响应度及量子效率的概念 2、掌握光电探测器响应度的测试方法

3、了解光电探测器响应度对光纤通信系统的影响

二、实验内容

1、测试1310nm检测器I-P特性

2、根据I-P特性曲线，得出检测器的响应度并计算其量子效率

三、实验仪器

1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱 2、光功率计 3、FC-FC单模光跳线 4、万用表 5、连接导线

1台 1台 1根 1台 1根

四、实验原理

在光纤通信工程中，光检测器（photodetector），又称光电探测器或光检波器。按其作用原理可分为热器件和光子器件两大类。前者是吸收光子使器件升温，从而探知入射光能的大小，后者则将入射光转化为电流或电压，是以光子-电子的能量转换形式完成光的检测目的。

最简单的光检测器就是p-n结，但它存在许多缺点，光纤通信系统中，较多采用p-i-n光电二极管（简称PIN管）及雪崩光电二极管（APD管），都是实现光电转换的半导体器件。

在给定波长的光照射下，光检测器的输出平均电流与入射的光功率平均值之

光电探测器的发展现状及分析 摘要

概述了光电探测器的分类和基本原理，并从材料体系的选择和器件的主要应用等方面阐述了光电探测器国内外研究现状，预测了硅基雪崩光电探测器在军事和激光雷达等方向的应用前景

关键词

光电探测器 分类 原理 发展现状

一 光电探测器原理

光子型探测器（ photon detector） 利用外光电效应或内光电效应制成的辐射探测器，也称光电型探测器。探测器中的电子直接吸收光子的能量，使运动状态发生变化而产生电信号，常用于探测红外辐射和可见光。

用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件，如光电管、光电倍增管和红外变像管等。这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收，获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由的光电子。在光电管中，光电子在带正电的阳极的作用下运动，构成光电流。光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极（称为打拿极）。从光电阴极逸出的光电子在打拿极电压的加速下与打拿极碰撞，发生倍增效应，最后形成较大的光电流信号。因此，光电倍增管具有比光电管高得多

光伏探测器光电特性实验

光电二极管与光电池是根据光伏效应制成的pn结光电器件，短路电流与入射光强成正比是其一个突出优点，在精确测量光强时常用作光探测器。光敏电阻是基于光电导效应原理工作的半导体光电器件，灵敏度高，体积小，重量轻，常用于自动化技术中的光控电路。

【实验目的】

1. 观测光电二极管的光电特性； 2. 观测光电池的光电特性。

【仪器仪器】

光电二极管，光电池，直流电源，小灯泡（6V，0.15A），数字万用电表两块（其中一块表有直流电流200?A量程），电阻箱，实验暗箱等。如图1所示。

图1 光伏探测器光电特性实验仪实验装置

技术指标

1．直流电源 0-4V连续可调，显示分辨率0.01V； 2．电阻箱

0-99999.9Ω可调，分辨率0.1Ω； 电流测量分辨率0.01?A（20?A档）； 暗电阻大于4M?；

额定电压6.3V，额定电流0.1A。

3．数字万用表 4．光敏电阻 5．小灯泡

6. 传感器移动范围 约17cm

【实验原理】

1. 光伏效应

当光照射在pn结上时，由光子所产生的电子与空穴将分别向n区和p区集结，使pn结两端产生

电动势。这一现象称为光伏效应，如图2所示。利用半导体pn结光伏效应可制

阵列光电探测器在光电探测靶中的应用

摘 要:针对在外弹道测量弹丸速度及命中靶标的两维坐标参数的光电探测靶,结合探测靶自身结构特点,提出将阵列光电探测器应用于光电探测靶的研制中,改善与提高其探测灵敏度和增大作用视场;提出采用离焦弥散技术,来消除阵列光电探测器中的探测盲区;分析在光电探测靶中应用光电探测靶时影响光电探测靶探测的因素并提出合理改善措施。

关键词:阵列光电探测器;探测盲区;探测灵敏度

The Application of Array Optic-electric Detector to Optic-electric

Detecting Fire

Abstract: The optic-electric detecting fire was used in the exterior trajectory to measure the velocity and two-dimensional coordinate of the bullet, considering the structure characteristics of optic-electric detecting fire, the array optic-electri

火灾探测与工程

火灾探测与控制工程

中国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室 2005.7.28

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第二章 火灾探测器及其应用注意参考赵英然书P166

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主要内容 2.1火灾探测器分类 2.2感烟探测器 2.3感温探测器 2.4火焰探测器 2.5气体传感器 2.6探测器的性能指标及工程应用 (参考陈南书P24)3

火灾探测与工程

2.1 火灾探测器分类

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火灾探测器分类 火灾探测器的工作实质是将火灾中出现的质量 流(可燃气体、燃烧气体、烟颗粒、气溶胶) 和能量流(火焰光、燃烧音)等物理现象的特 征信号，利用传感元件进行响应，并将其转换 为另一种易于处理的物理量； 根据对火灾不同的响应信号特征，可以将这些 火灾探测器分为：气敏型、感温型、感烟型、 感光型和感声型五大类型； 根据保护面积和范围分为点型和线型两类； 根据智能程度分为开关量,模拟量(类比式)和智 能化探测器.5

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火灾探测器分类

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火灾探测器分类离子感烟 双源式离子感烟火灾探测器 火灾探测器 单源式离子感烟火灾探测器 感烟 式火 灾探 测器 点型 光电感烟 减光式光电感烟火灾探测器 火灾探测器 散射式光电