光電探測器是一種受光器件,具有光電變換功能。光敏器件的種類繁多,有光敏電阻、光電二極管、光電三極管、光晶閘管、集成光敏器件等;有雪崩型的及非雪崩型的;有PN結(jié)型、PIN結(jié)型及異質(zhì)結(jié)型的等。由于光電探測器的響應速度快，體積小,暗電流小,使之在光纖通訊系統(tǒng)、光纖測試系統(tǒng)、光纖傳感器、光隔離器、彩電光纖傳輸、電視圖象傳輸、快速光源的光探測器、微弱光信號的探測、激光測距儀的接收器件、高壓電路中的光電測量及光電互感器、計算機數(shù)據(jù)傳輸、光電自動控制及光測量等方面得到了廣泛應用。半導體光電探測器是用半導體材料制作的能接收和探測光輻射的器件。光照射到器件的光敏區(qū)時，它就能將光信號轉(zhuǎn)變成電信號，是一種光電轉(zhuǎn)換功能的測光元件。它在國家防御和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要和較廣的應用。半導體光電探測器可分為光電導型和光伏型兩種。光電導型是指各種半導體光電導管，即光敏電阻；光伏型包括光電池、P-N結(jié)光電二極管、PIN光電二級管、雪崩光電二極管、光電三級管等。熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高，從而改變了它的電學性能。廣東小尺寸光電探測器標準

光電探測器的基本工作機理包括三個過程：(1)光生載流子在光照下產(chǎn)生;(2)載流子擴散或漂移形成電流;(3)光電流在放大電路中放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號。當探測器表面有光照射時，如果材料禁帶寬度小于入射光光子的能量即Eg<hv，則價帶電子可以躍遷到導帶形成光電流。當光在半導體中傳輸時，光波的能量隨著傳播會逐漸衰減，其原因是光子在半導體中產(chǎn)生了吸收。半導體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收，本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。通過測試半導體的本征吸收光譜除了可以得到半導體的禁帶寬度等信息外，還可以用來分辨直接帶隙半導體和間接帶隙半導體。本征吸收導致材料的吸收系數(shù)通常比較高，由于半導體的能帶結(jié)構(gòu)所以半導體具有連續(xù)的吸收譜。從吸收譜可以看出，當本征吸收開始時，半導體的吸收譜有一明顯的吸收邊。但是對于硅材料，由于其是間接帶隙材料，與三五族材料相比躍遷幾率較低，因而只有非常小的吸收系數(shù)，同時導致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。飛博光電高轉(zhuǎn)換效率光電探測器新報價光電探測器能把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

當光線照在物體上，使物體的電導率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應。利用這種現(xiàn)象可以制成陰極射線管、光電倍增管和攝像管的光陰極等。半導體材料的價帶與導帶間有一個帶隙，其能量間隔為Eg。一般情況下，價帶中的電子不會自發(fā)地躍遷到導帶，所以半導體材料的導電性遠不如導體。但如果通過某種方式給價帶中的電子提供能量，就可以將其激發(fā)到導帶中，形成載流子，增加導電性。光照就是一種激勵方式。當入射光的能量hν≥Eg(Eg為帶隙間隔)時，價帶中的電子就會吸收光子的能量，躍遷到導帶，而在價帶中下一個空穴，形成一對可以導電的電子——空穴對。這里的電子并未逸出形成光電子，但顯然存在著由于光照而產(chǎn)生的電效應。因此,這種光電效應就是一種內(nèi)光電效應。從理論和實驗結(jié)果分析,要使價帶中的電子躍遷到導帶,也存在一個入射光的極限能量,即Eλ=hν0=Eg,其中ν0是低頻限(即極限頻率ν0=Egh)。這個關系也可以用長波限表示,即λ0=hcEg。入射光的頻率大于ν0或波長小于λ0時,才會發(fā)生電子的帶間躍遷。當入射光能量較小,不能使電子由價帶躍遷到導帶時,有可能使電子吸收光能后,在一個能帶內(nèi)的亞能級結(jié)構(gòu)間躍遷。

光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好，因光源必須照到器件的有效位置，如光照位置發(fā)生變化，則光電靈敏度將發(fā)生變化。如光敏電阻是一個可變電阻，有光照的部分電阻就降低，必須使光線照在兩電極間的全部電阻體上，以便有效地利用全部感光面。光電二極管、光電三極管的感光面只是結(jié)附近的一個極小的面積，故一般把透鏡作為光的入射窗，要把透鏡的焦點與感光的靈敏點對準。一定要使入射通量的變化中心處于檢測器件光電特性的線性范圍內(nèi)，以確保獲得良好的線性輸出。對微弱的光信號，器件必須有合適的靈敏度，以確保一定的信噪比和輸出足夠強的電信號。光子型探測器是有選擇性響應波長的探測器件。

光相干接收機的一個優(yōu)點是數(shù)字信號處理功能。數(shù)字相干接收機的解調(diào)過程是完全線性的；所有傳輸光信號的復雜幅度信息包括偏振態(tài)在檢測后被保存分析，因此可以進行各種信號補償處理，比如做色度色散補償和偏振模式色散補償。這就使得長距離傳輸?shù)逆溌吩O計變得更加簡單，因為傳統(tǒng)的非相干光通信是要通過光路補償器件來進行色散補償?shù)裙ぷ鞯?。（傳統(tǒng)傳輸鏈路的色散問題，即光信號各個組成成分在光纖中傳輸時，抵達時間不一樣。）相干接收機比普通的接收機靈敏度高大約20dB,因此在傳輸系統(tǒng)中無中繼的距離就會越長。得益于接收機的高靈敏度，我們可以減少在長距離傳輸光路上進行放大的次數(shù)?；谝陨显颍喔晒馔ㄐ趴梢詼p少長距離傳輸?shù)墓饫w架設成本，簡化光路放大和補償設計，因此在長距離傳輸網(wǎng)上成為了主要的應用技術。在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測技術。低失真光電探測器有什么

利用外光電效應制成的光子型探測器是真空電子器件，如光電管、光電倍增管和紅外變像管等。廣東小尺寸光電探測器標準

1873年，英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導效應，但是這種效應長期處于探索研究階段，未獲實際應用。第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著半導體的發(fā)展，各種新的光電導材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。工作原理和特性光電導效應是內(nèi)光電效應的一種。當照射的光子能量hv等于或大于半導體的禁帶寬度Eg時，光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導帶，從而產(chǎn)生導電的電子、空穴對,這就是本征光電導效應。這里h是普朗克常數(shù)，v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度（單位為電子伏）。因此，本征光電導體的響應長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速。本征光電導材料的長波限受禁帶寬度的限制。廣東小尺寸光電探測器標準

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