光电测试技术 第2版 教学课件 作者 浦昭邦 赵辉 主编 第4章 光电测试常用器件.ppt

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1、第4章光电测试常用器件---电压灵敏度（V/W）一、光电器件的性能参数1.探测灵敏度（响应度）---电流灵敏度（A/W）2.响应时间上升时间tr---响应从稳态值的10%上升到90%所用的时间下降时间tf---响应从稳态值的90%下降到10%所用的时间1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）3.频率响应2---最小可测功率4.噪声等效功率（NEP）归一化噪声等效功率35.探测度与比探测度探测度归一化探测度---比探测度6.量子效率41.光电真空器件及其特性光电倍增管（PMT）1）工作原理二、光电发射器件5聚焦型非聚焦型6(1)灵敏度2.光

2、电倍增管特性参数(2)电流增益G(3)光电特性7(4)伏安特性8(5)暗电流各极都加上正常工作电压，并且阴极无光照情况下阳极的输出电流限制了可测光通量的最小值，产生噪声的主要因素(6)噪声与噪声等效功率93.光电倍增管的供电电路10电阻率的变化表现为其间电阻值的变化---光敏电阻1）常用光敏电阻材料光敏电阻及其特性三、光电导器件112）光敏电阻结构图形符号123）光敏电阻的特性①光电特性和光照指数光敏电阻的光电导灵敏度光电流与照度的关系---光电特性13②光谱特性---相对灵敏度与波长的关系曲线1415③频率特性响应时间不同---不同的截止频率16④伏安特性一定的光照下，加到光

3、敏电阻两端的电压与流过光敏电阻的亮电流之间的关系17⑤温度特性一定照度下，不同材料的亮电阻的温度系数有正有负---复杂18光电池太阳能电池---将光能转换为太阳能；光电池---测量光辐射用1）结构特点电气符号四、光伏器件192）光电池的特性与应用①光电特性--光电池开路电压和短路电流与入射光强度的关系20开路电压和短路电流与光电池受光面积的关系21不同负载电阻下的光电特性22②伏安特性--表示输出功率的大小23③频率特性--描述光的交变频率与光电池输出电流的关系242.光敏二极管1）结构特点2）图形符号25硅光敏二极管的封装26---加反向电压工作正向电压---单向导电性（普通

4、二极管）2）光敏二极管的用法和特点273.PIN光敏二极管结构：P型半导体和N型半导体之间夹杂一层很厚的本征半导体（I层）①频带宽②线性输出范围很宽③I层电阻大，管子输出电流小特点：284.雪崩光敏二极管（APD）利用P-N结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的一种光伏器件工作电压很高很高的内增益响应速度快电气图形符号291）伏安特性302）特性参数①雪崩增益M---有光照时的光电流Ip与无倍增时的光电流I0之比②响应时间---光生载流子在结区的渡越时间很短（高反向偏压）313）特点①体积小、工作电压低、使用方便②暗电流大，噪声也大③光谱为0.8~1.1m区，量子效率高于光电

5、倍增管325.光敏晶体管--集电极电流不仅受基极电路的电流控制，也受光的控制构成---光窗、集电极引出线、发射极引出线电气图形符号33结构原理--两个P-N结构成341）一维PSD工作原理6.光电位置器件---PSD（positionSensitiveDetector）352）二维PSD工作原理①单面型光点能量中心的位置坐标36②双面型37