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人类捕捉到神奇的光——激光 从此千里眼不再是神话

作者:深圳市大奥时代激光技术有限公司 浏览: 发表时间:2020-06-18 23:36:26

 在很多要求不太严格的应用中,可以采用任何一种光电探测器件,此时经济、耐用往往成为选择考虑的基本原则。但在许多情况下,需要考虑输人光照的强弱和光谱范围,激光探测器件的光谱响应灵敏度、光电线性、频率特性、稳定性等。如当被检测光辐射强度很低,即信号微弱时,如果同时要求响应速率也较高,则采用光电倍增管最合适,因其放大倍数可达10的7次方甚至更高,这样高的增益可以使其信号超过内部的噪声输出和放大电路中的噪声分量,使得对探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此在天文、激光测距和闪烁计数等弱光枪测中得到了广泛应用。又如,Cds光敏电阻由于其成本低廉和性能稳定而在照相机自动快门和路灯自动控制等方面得到了广泛应用。光电池是固体光电器件中光敏面积最大的光电器件,它除可用作探测器件外,还可作为太阳能变换器,以及计算器的内部电源等。硅光敏二极管体积小、响应快、可靠性高,而且在可见光与近红外波段内有较高的量子效率,因此在多种工业控制中得到了广泛应用。硅雪崩管由于增益高、响应快、噪声小,而在激光测距和光纤通信中被普遍采用。
  在光电测试系统中,光电检测器件的选择要点可总结归纳如下:
1)光电器件必须和辐射信号源以及光学系统在光谱特性上相匹配。如测量波长在紫外波段,则可选光电倍增管或专门的紫外半导体光电器件:如果信号是可见光,对于红外信号,则可选光敏电阻近红外波段可选硅材料光电器件或光电倍增管
2)光电器件要与人射辐射能量在空间上对准。首先需要注意的是光电器件的光敏面要与人射辐射在空问上匹配好。如太阳电池具有大的感光面,一般用于杂散光或者没有达到聚焦状态的光束的接收。又如光敏电阻相当于一个光调可变电阻.有光照的部分电阻降低。因此在光路和机械设汁部分控制光照在两电极间的全部电阻体上可以有效利用全部光敏面。光敏二极管和光敏晶体管的感光面只是结附近的一个极小的面积,因此一般用透镜作为光的人射窗,所以要把透镜的焦点聚焦到感光的光敏点仁。和其他光电器件相比,光敏面积大的光电池因照射光的晃动而产生光电流抖动要小些
3)光电器件的光电转换特性要与入射辐射相匹配。例如,通常要使人射辐射通量的变化中心处于光电器件的线性范围内,以确保获得良好的线性检测。
4)对于微弱光信号,器件要有高的灵敏度,以保证定的信噪比和足够强的输出电信号
5)光电器件的响应特性要与光信号的信号频率、调制形式和波形相匹配,以保证输出波形没有频率失真和良好的时间响应。这种情况主要是选择响时间短或者上限频率高的器件,同时在电路上也要注意匹配好动态参数。
6)光电器件还应和后续电路在电特性上相互匹配以保证最大的转换系数、线性范围、信噪比以及快速的动态响应等。
7)为使光电器件具有长期工作的可靠性,必须注意选择器件的规格和使用的环境条一般要求在长时间的连续使用中,能够保证在低于最大限额状态下正常工作。当工作条件超过最大限额时,器件的特性会急剧恶化,特别是超过电流容限位后,其损坏了往往是永久性的。使用的环境温度和电流容限一样,当超过电流的容限值后,往往会引起缓慢的特性恶化。总之,要使器件在额定条件下使用,才能保证系统长期稳定可靠地工作。

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