最新光电测试常用器件及检测电路1幻灯片.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看

2、热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅光电测试常用器件及检测电路1光电检测器件+输入电路+前置放大器

3、（实现光电器件输出信号的精确检测）光电转换的核心器件（沟通光学量和电子系统的接口环节）（为光电器件提供正常的电路工作条件，同时完成与前置放大及耦合电路的电路匹配）电信号经过的重要环节中间环节2光电器件---光信号转化为电信号（光电效应----物理基础）光电成像器件---输出图像/电视图像光调制器件---物理效应（实现光的变换、调制、扫描）光子探测器---光子效应热电探测器---吸收光辐射导致温升产生温度变化效应转换为电信号电光调制器---电光晶体传播特性声光调制器---声光效应（电声换能器）磁光调制器---法拉第旋光效应光

4、电检测器件33.频率响应光电器件的响应随入射辐射的调制频率而变化的特性---频率响应R0---器件在零频时的响应度；=2f为信号的调制圆频率；f为调制频率；为响应时间上限截止频率fc---输出信号功率降到零频时的一半（信号幅度下降到0.707）R(f)/R0=0.7077---最小可测功率（输出信号电压的有效值等于噪声方均根电压值时的入射光功率）4.噪声等效功率（NEP）Us/Un---器件输出的信噪比；s---入射光功率；Rv---光电器件的电压灵敏度；单位：W85.探测度探测度---NEP的倒数NEP小---器

5、件性能好（衡量光电器件探测能力的指标）（W-1）D---描述器件在单位输入光功率下输出的信号信噪比96.量子效率---描述光电转换器件光电转换能力的一个重要参数（某一特定波长下单位时间内产生的平均光电子与入射光子数之比）波长为的光辐射的单个光子能量为h=hc/设光通量为，则入射的光子数为/h相应的光电流为Is，每秒产生的光电子数为Is/q（q---电子电荷）量子效率---微观灵敏度（统计平均量）（）=1---入射一个光量子就能发射一个电子/产生一对电子——空穴对（理论上）I10二、光电发射器件及检测电路1.

6、光电发射效应若入射光辐射的光子能量足够大，它和金属或半导体材料中的电子相互作用的结果使电子从物质表面逸出，在空间作用下会形成电流---外光电效应---真空光电器件光电阴极工作的物理基础①外光电效应的两个实验规律a）光电特性光电流Ik与入射光通量成正比（照射到光阴极上的入射光频率/频谱成分不变、外加电压一定）Ik---阴极光电流；---入射光通量；Sk---阴极对入射光的灵敏度---光电流与入射光通量的关系11b）阈值频率光电子的最大初始动能：Emax----光电子的最大初动能；vmax---相应的电子最大初速度；m--

7、-电子质量；h----普朗克常数；---光频---与入射光的频率成正比，与入射光强度无关什么时候发生光电发射？W----金属材料的电子逸出功（电子从金属材料表面逸出时所需的最低能量----与材料性质有关的常数）---功函数（eV）入射光子能量>=逸出功0=W/h---阈值频率（产生光电发射的最低频率）波长---12②光电发射的基本过程金属和半导体材料中的光电子发射步骤:1）对光子的吸收----物体中电子吸收光子能量，从基态跃迁到激发态（能量高于真空能级）2）光电子向表面运动---受激电子从受激地点出发向表面运动，与

8、其他电子或晶格发生碰撞而损失部分能量3）克服表面势垒逸出材料表面---到达表面的电子，如果有足够的能量克服表面势垒对电子的束缚，可从表面逸出真空中自由电荷的最小能量逸出功132.光电真空器件及其特性光电倍增管（PMT）将微弱光信号转换成光电子并获倍增效应的真空光电发射器件1）工作原理光电发射阴极（光阴极