光电探测器噪声分析小结

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1、光电探测器噪声分析姓名：学号：光电探测器噪声分析光电探测器它是一种通过将光辐射信号转变为电信号的光学器件，其原理是基于光辐射与物质的相互作用所产生的光电效应。在完成光电转换过程中，不仅给出表征被测对象的有用信号，同伴随着无用的噪声信号。从噪声源着手,对光电探测器的常见输出噪声分析。光电探测器存在许多内部噪声,主要噪声来源是热噪声和散粒噪声,其中热噪声对探测能力影响最大。也可细分为以下几类。1．散粒噪声散粒噪声是由照射在光电探测器上的光子起伏及光生载流子流动的不连续性和随机性而形成载流子起伏变化引起的。

2、散粒噪声频谱与频率无关，是白噪声。散粒噪声一般包括:①信号光的光子噪声②背景光的光子噪声③暗电流散粒噪声。考虑到信号光、背景光和暗电流的共同作用,光电探测器输出端的总散粒噪声可表示为:2.　多电极倍增噪声光电倍增管中倍增极噪声与电子的二次发射有关。倍增过程对噪声的贡献系数F为3．产生—复合噪声产生—复合噪声与载流子的产生随机性、复合时间和载流子寿命有关4．等效负载阻抗的热噪声热噪声存在于任何导体和半导体中,它来源电阻内部自由电子或电荷载流子的不规则热运动,它对探测能力影响最大。具有如下特点：1.热噪声

3、与温度T成正比,降低探测器的工作温度可减少热噪声。2.热噪声与测量仪器的电子带宽成正比,而与频率无关,表明热噪声的频谱无限宽,3.热噪声电压随R增大而增大,热噪声电流随R增大而减小,可知一个电阻所能输出的最大噪声功率与电阻无关。4.热噪声与电阻中是否有电流流过无关。小结影响探测噪声的因素为温度和检测电路的带宽,所以,可以通过降低探测器工作温度和检测电路带宽来增加探测器的探测性能和系统的信噪比。具有多倍增极的光电探测器,必须考虑倍增过程对噪声的贡献其中,降低温度可通过低温装置来实现,还可通过硬件电路的优

4、化设计减小带宽,从而降低噪声,增强探测器的探测性能。参考文献：[1]黄湘宁.光电探测器的噪声分析[M].[2]姜先申,韩焱光.电探测器噪声分析及降低噪声的方法[3]解光勇.光电探测器噪声特性分析[4]吴奇彬.四象限红外光电探测器噪声检测技术研究