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光電探測器為什么好用?
更新時間:2024-03-27瀏覽:5077次
  光電探測器的分類:
  光電探測器分為光電二管、雪崩光電管、四象限探測器、位敏探測器、波長感應(yīng)探測器。
  1.光電二管(PIN):應(yīng)用于一般通用場合。針對特殊應(yīng)用,可以增加探測器信號放大和探測器前置濾光片;
  2.雪崩光電管(APD):主要用于微弱信號場合,同時具備快速響應(yīng)能力,可以提供各種尺寸和封裝類型;
  3.四象限探測器(Quadrant):由一個四激活區(qū)域的芯片組成,主要應(yīng)用于位置傳感;
  4.位敏探測器(PSD):入射光能量轉(zhuǎn)換為位置相對的連續(xù)電流輸出,位置信號是相對于入射光的“光學(xué)中心”;
  5.波長敏感探測器(WS):用于檢測單色光波長或復(fù)合光的峰值波長,光譜分辨率可達0.01nm。
 
  應(yīng)用范圍:安全防護,激光測距,工業(yè)控制,分析儀器,航天,醫(yī)療設(shè)備,光通訊。
 
  光電探測器噪聲分類:
  光電探測器噪聲包括:散彈噪聲、熱噪聲、產(chǎn)生-復(fù)合噪聲、1/f噪聲和溫度噪聲等;
  1.散彈噪聲:由于光電探測器在光輻射作用或熱激發(fā)下,光電子或載流子隨機產(chǎn)生造成的。存在于真空發(fā)射管和半導(dǎo)體器件中,屬于白噪聲;
  2.熱噪聲:暗電流大小與偏壓、溫度及反向飽和電流密切相關(guān)。PN結(jié)外加正向偏壓,暗電流隨外加電壓增大成指數(shù)急劇增大,遠大于光電流,因此加正偏壓無意義。PN結(jié)外加反向偏壓,暗電流隨反向偏壓增大有所增大,后等于反向飽和電流,其值遠小于光電流;
  3.產(chǎn)生-復(fù)合噪聲:半導(dǎo)體中載流子產(chǎn)生與復(fù)合的隨機性而引起的載流子濃度的起伏。與散彈噪聲本質(zhì)相同,都是由于載流子隨機起伏所致,所以有時將該噪聲歸并為散彈噪聲。不是白噪聲,低頻限噪聲。是光電探測器的主要噪聲源;
  4.1/f噪聲:(又稱電流噪聲、閃爍噪聲或過剩噪聲),低頻噪聲,幾乎所有探測器都存在。探測器表面工藝狀態(tài)對該噪聲影響很大。頻譜近似與頻率成反比。主要出現(xiàn)在1kHz以下的低頻區(qū),工作頻率大于1kHz時,與其他噪聲相比可忽略;
  5.倍增噪聲:光電倍增管;
  6.雪崩噪聲:雪崩光電二管;
  7.溫度噪聲:熱探測器本身吸收和傳導(dǎo)等熱交換引起的溫度起伏。
 
  光電探測器測試系統(tǒng)介紹:
 
  一、系統(tǒng)的主要測試功能:
  1.固定圖案噪聲和瞬時噪聲;
  2.響應(yīng)率和探測率;
  3.動態(tài)范圍/線性度;
  4.NETD;
  5.非均勻性校正;
  6.壞像元定位;
  7.光譜響應(yīng);
  8.串音/MTF。
 
  二、組成:
  測試系統(tǒng)包括三個基本單元:
  1.一個帶支撐的光學(xué)平臺;
  2.一個帶多種支架的控制柜;
  3.一臺計算機:帶有視頻采集卡,數(shù)據(jù)采集和處理的軟件。
 
  三、光學(xué)機械單元:
  1.一個光學(xué)平臺,規(guī)格1.25m×1.25m;
  2.一個高溫腔式黑體和一個差分黑體(可見 /紅外源);
  3.一個單色儀,一個光學(xué)調(diào)制盤和一個熱釋電探測器(用于測量光譜響應(yīng));
  4.一個針孔靶標和一套水平/垂直狹縫靶標(用于測量串音和MTF);
  5.一套光學(xué)系統(tǒng),用于將靶標聚焦在探測器上;
  6.三維電動調(diào)節(jié)移動臺用于探測器的定位;
  7.一塊連接探測器和控制柜的電路板。
 
  四、控制機柜:
  控制機柜包含以下單元:
  1.偏置電壓發(fā)生器;
  2.時鐘信號發(fā)生器;
  3.鎖相放大器;
  4.低噪聲的模數(shù)轉(zhuǎn)換器;
  5.三維電動調(diào)節(jié)移動臺控制器;
  6.光學(xué)調(diào)制盤控制器;
  7.差分黑體控制器;
  8.高溫腔式黑體控制器;
 
  五、計算機和軟件:
  計算機配置了視頻采集卡。采用windows操作系統(tǒng)軟件具有如下功能:
  1.器件設(shè)置:單元/多元器件,像元數(shù),幀頻,積分時間,像元大小,視場角,壞像元的定義準則;
  2.偏置電壓和時鐘信號的設(shè)置;
  3.像元重組;
  4.瞬時噪聲和固定圖案噪聲的測量;
  5.響應(yīng)率,探測率和NETD計算;
  6.動態(tài)范圍和線性度;
  7.壞像元定位;
  8.非均勻性校正;
  9.光譜響應(yīng)曲線;
  10.MTF曲線;
  11.串音;
  12.選擇所需的區(qū)域;
  13. 圖形旋轉(zhuǎn),放大,自動范圍;
  14. 存儲圖像。
 
  以下為卓立提供的光譜測量用探測器:
 
  一、PMTH-S1-(x)系列側(cè)窗型光電倍增管
  主要特點:
  1.側(cè)窗式,具有電、磁、光屏蔽;
  2.可與我公司生產(chǎn)的光譜儀系列、樣品室等匹配連接;
  3.通過標準BNC插頭輸出信號;
  4.通過專用耐高壓BNC插頭輸入穩(wěn)定高壓;
  5.可內(nèi)置多種型號的側(cè)窗型光電倍增管;
  6.電流輸出模式;
  7.電壓輸出模式可供選擇(具體請洽詢);
  8.推薦配合高壓穩(wěn)壓電源使用,可達到較佳的效果。
 

 

  二、DSi系列硅光電探測器
  ——室溫型探測器,使用范圍:200-1100nm
  兩種型號的探測器室的外觀相同,其中:
  1.DSi200型內(nèi)裝進口紫敏硅光電探測器;
  2.DSi300型內(nèi)裝進口藍光增強型硅光電探測器;
  3.推薦配合I-V放大器(型號:ZAMP)使用。
 

兩種型號硅光電探測器的光譜響應(yīng)度曲線圖

 

  三、銦鎵砷探測器(InGaAs)
  ——室溫型近紅外探測器,使用范圍:0.8-1.7μm(2.6μm)
  1.DInGaAs1600型內(nèi)裝國產(chǎn)小面積InGaAs元件;
  2.DInGaAs1650型內(nèi)裝國產(chǎn)大面積InGaAs元件;
  3.DInGaAs1700-R03M型內(nèi)裝進口InGaAs元件;
  4.DInGaAs1700型內(nèi)裝進口大面積InGaAs元件;
  5.DInGaAs2600型內(nèi)裝進口InGaAs元件。
 

光譜響應(yīng)度曲線參考圖(虛線為國產(chǎn)InGaAs元件光譜響應(yīng)度曲線,實線為進口元件)

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