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光电探测器为什么好用?
更新时间:2024-03-27浏览:4869次
  光电探测器的分类:
  光电探测器分为光电二管、雪崩光电管、四象限探测器、位敏探测器、波长感应探测器。
  1.光电二管(PIN):应用于一般通用场合。针对特殊应用,可以增加探测器信号放大和探测器前置滤光片;
  2.雪崩光电管(APD):主要用于微弱信号场合,同时具备快速响应能力,可以提供各种尺寸和封装类型;
  3.四象限探测器(Quadrant):由一个四激活区域的芯片组成,主要应用于位置传感;
  4.位敏探测器(PSD):入射光能量转换为位置相对的连续电流输出,位置信号是相对于入射光的“光学中心”;
  5.波长敏感探测器(WS):用于检测单色光波长或复合光的峰值波长,光谱分辨率可达0.01nm。
 
  应用范围:安全防护,激光测距,工业控制,分析仪器,航天,医疗设备,光通讯。
 
  光电探测器噪声分类:
  光电探测器噪声包括:散弹噪声、热噪声、产生-复合噪声、1/f噪声和温度噪声等;
  1.散弹噪声:由于光电探测器在光辐射作用或热激发下,光电子或载流子随机产生造成的。存在于真空发射管和半导体器件中,属于白噪声;
  2.热噪声:暗电流大小与偏压、温度及反向饱和电流密切相关。PN结外加正向偏压,暗电流随外加电压增大成指数急剧增大,远大于光电流,因此加正偏压无意义。PN结外加反向偏压,暗电流随反向偏压增大有所增大,后等于反向饱和电流,其值远小于光电流;
  3.产生-复合噪声:半导体中载流子产生与复合的随机性而引起的载流子浓度的起伏。与散弹噪声本质相同,都是由于载流子随机起伏所致,所以有时将该噪声归并为散弹噪声。不是白噪声,低频限噪声。是光电探测器的主要噪声源;
  4.1/f噪声:(又称电流噪声、闪烁噪声或过剩噪声),低频噪声,几乎所有探测器都存在。探测器表面工艺状态对该噪声影响很大。频谱近似与频率成反比。主要出现在1kHz以下的低频区,工作频率大于1kHz时,与其他噪声相比可忽略;
  5.倍增噪声:光电倍增管;
  6.雪崩噪声:雪崩光电二管;
  7.温度噪声:热探测器本身吸收和传导等热交换引起的温度起伏。
 
  光电探测器测试系统介绍:
 
  一、系统的主要测试功能:
  1.固定图案噪声和瞬时噪声;
  2.响应率和探测率;
  3.动态范围/线性度;
  4.NETD;
  5.非均匀性校正;
  6.坏像元定位;
  7.光谱响应;
  8.串音/MTF。
 
  二、组成:
  测试系统包括三个基本单元:
  1.一个带支撑的光学平台;
  2.一个带多种支架的控制柜;
  3.一台计算机:带有视频采集卡,数据采集和处理的软件。
 
  三、光学机械单元:
  1.一个光学平台,规格1.25m×1.25m;
  2.一个高温腔式黑体和一个差分黑体(可见 /红外源);
  3.一个单色仪,一个光学调制盘和一个热释电探测器(用于测量光谱响应);
  4.一个针孔靶标和一套水平/垂直狭缝靶标(用于测量串音和MTF);
  5.一套光学系统,用于将靶标聚焦在探测器上;
  6.三维电动调节移动台用于探测器的定位;
  7.一块连接探测器和控制柜的电路板。
 
  四、控制机柜:
  控制机柜包含以下单元:
  1.偏置电压发生器;
  2.时钟信号发生器;
  3.锁相放大器;
  4.低噪声的模数转换器;
  5.三维电动调节移动台控制器;
  6.光学调制盘控制器;
  7.差分黑体控制器;
  8.高温腔式黑体控制器;
 
  五、计算机和软件:
  计算机配置了视频采集卡。采用windows操作系统软件具有如下功能:
  1.器件设置:单元/多元器件,像元数,帧频,积分时间,像元大小,视场角,坏像元的定义准则;
  2.偏置电压和时钟信号的设置;
  3.像元重组;
  4.瞬时噪声和固定图案噪声的测量;
  5.响应率,探测率和NETD计算;
  6.动态范围和线性度;
  7.坏像元定位;
  8.非均匀性校正;
  9.光谱响应曲线;
  10.MTF曲线;
  11.串音;
  12.选择所需的区域;
  13. 图形旋转,放大,自动范围;
  14. 存储图像。
 
  以下为卓立提供的光谱测量用探测器:
 
  一、PMTH-S1-(x)系列侧窗型光电倍增管
  主要特点:
  1.侧窗式,具有电、磁、光屏蔽;
  2.可与我公司生产的光谱仪系列、样品室等匹配连接;
  3.通过标准BNC插头输出信号;
  4.通过专用耐高压BNC插头输入稳定高压;
  5.可内置多种型号的侧窗型光电倍增管;
  6.电流输出模式;
  7.电压输出模式可供选择(具体请洽询);
  8.推荐配合高压稳压电源使用,可达到较佳的效果。
 

 

  二、DSi系列硅光电探测器
  ——室温型探测器,使用范围:200-1100nm
  两种型号的探测器室的外观相同,其中:
  1.DSi200型内装进口紫敏硅光电探测器;
  2.DSi300型内装进口蓝光增强型硅光电探测器;
  3.推荐配合I-V放大器(型号:ZAMP)使用。
 

两种型号硅光电探测器的光谱响应度曲线图

 

  三、铟镓砷探测器(InGaAs)
  ——室温型近红外探测器,使用范围:0.8-1.7μm(2.6μm)
  1.DInGaAs1600型内装国产小面积InGaAs元件;
  2.DInGaAs1650型内装国产大面积InGaAs元件;
  3.DInGaAs1700-R03M型内装进口InGaAs元件;
  4.DInGaAs1700型内装进口大面积InGaAs元件;
  5.DInGaAs2600型内装进口InGaAs元件。
 

光谱响应度曲线参考图(虚线为国产InGaAs元件光谱响应度曲线,实线为进口元件)

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