光电探测器第一组讲义.pptVIP

光电系统设计;*;*;*;1 光电效应;1 光电效应;*;*;*;*;*;*;*;*;*;响应特性 噪声特性 量子效率 线性度 工作温度;① 灵敏度： 也称响应度，是光电检测器件输出信号与输入光功率之间关系的度量。描述的是光电探测器件的光电转换效率。 灵敏度随入射光波长变化而变化 灵敏度分电压灵敏度和电流灵敏度;② 光谱灵敏度： 探测器在波长为 λ 的单色光照射下，输出电压或电流与入射的单色光功率之比。;④ 响应时间： 描述光电探测器对入射光响应快慢的参数。 上升时间：入射光照射到光电探测器后，光电探测器输出上升到稳定值所需要的时间。 下降时间：入射光遮断后，光电探测器输出下降到稳定值所需要的时间。;⑤ 频率响应： 光电探测器的响应随入射光的调制频率而变化的特性称为频率响应。;在一定波长的光照下光电探测器输出的电信号并不是平直的，而是在平均值上下随机地起伏，它实质上就是物理量围绕其平均值的涨落现象。 ;噪声在实际的光电探测系统中是极其有害的。 由于噪声总是与有用信号混在一起，因而影响对信号特别是微弱信号的正确探测。 一个光电探测系统的极限探测能力往往受探测系统的噪声所限制。所以在精密测量、通信、自动控制等领域，减小消除噪声是十分重要的问题。 ;光电探测器常见的噪声;散粒噪声; 信噪比SNR;量子效率?（?）：在某一特定波长上，每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数之比。 对理想的探测器，入射一个光量子发射一个电子或产生一对电子空穴对， 即?=1；但实际上，一般光电元件? 1。 量子效率是一个微观参数，量子效率愈高愈好。;线性度是描述光电探测器输出信号与输入信号保持线性关系的程度。 在某一范围内探测器的响应度是常数，称这个范围为线性区。 非线性误差： δ　＝　Δmax / ( I2 – I1) Δmax：实际响应曲线与拟合曲线之间的最大偏差； I2 和 I1：分别为线性区中最小和最大响应值。;工作温度是指光电探测器处于最佳工作状态时的温度。 光电探测器在不同温度环境下，性能有变化。例如，半导体光电器件的长波限和峰值波长会随温度而变化；热电器件的响应度和热???声会随温度而变化。;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*; 光电器件在工业上的应用可归纳为辐射式(直射式)、吸收式、遮光式、反射式。 ;测量半透明体的透明度;测量非透明体的位置和尺寸;测量表面粗糙度;*;*;*;*;*;*;火灾报警器中的光电探测器 火灾探测器主要针对火的光、温、烟、可燃气体等特征进行辨别，下面介绍最常用是光电感烟火灾探测器 光电感烟式探测器的基本原理是，利用烟雾粒子对光线。产生遮挡和散射作用来检测烟雾的存在。火灾烟雾的绝大部分粒子分布在0.01～1um。 下面主要介绍遮光型感烟探测器。 ;(一)遮光型感烟探测原理 遮光型感烟探测器具体又可分为点型和线型两种类型。 1．点型遮光感烟探测器：这种探测器原理如图所示。其中的烟室为特殊结构的暗室，外部光线进不去，但烟雾粒子可以进入烟室。烟室内有一个发光元件及一个受光元件。发光元件发出的光直射在受光元件上，产生一个固定的光敏电流。当烟雾粒子进入烟室后，光被烟雾粒子遮挡，到达受光元件的光通量减弱，相应的光敏电流减小，当光敏电流减小到某个设定值时，该感烟探测器发出报警信号。 ;发光二极管选择;;*;;;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*