光敏感02第八章第二讲讲义.pptVIP

光—电转换特性及材料;光—电 转换特性;（1）光电发射第一定律（也叫斯托列托夫定律） 当入射光线的频谱成分不变时，光电阴极的饱和光电发射电流 IK 与被阴极所吸收的光通量ΦK 成正比。即 IK = SK ΦK 式中SK 为表征光电发射灵敏度的系数。它是用光电探测器进行光度测量、光电转换的一个最重要的依据。;（3）光电发射第三定律 当光照射某一给定金属或某种物质时，无论光的强度如何，如果入射光的频率小于这一金属的红限v o ，就不会产生光电子发射。显然，在红限处光电子的初速应该为零，因此，金属的红限为 v o = φo / h ;单位时间内,从受光照射的电极上释放出来的光电子数目N与入射光的强度I成正比。;(一)光电管及其基本特性;GD-10型号光电管;（1） 光电管的伏安特性; 通常指当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系为光电管的光照特性。其特性曲线如图所示。; 保持光通量和阴极电压不变，阳极电流与光波长之间的关系叫光电管的光谱特性。; 国产GD-4型的光电管，阴极是用锑铯材料制成的。其红限λ0=7000?，它对可见光范围的入射光灵敏度比较高，转换效率：25%~30%。它适用于白光光源，因而被广泛地应用于各种光电式自动检测仪表中。对红外光源，常用银氧铯阴极，构成红外传感器。对紫外光源，常用锑铯阴极和镁镉阴极。另外，锑钾钠铯阴极的光谱范围较宽，为3000~8500?，灵敏度也较高，与人的视觉光谱特性很接近，是一种新型的光电阴极；但也有些光电管的光谱特性和人的视觉光谱特性有很大差异，因而在测量和控制技术中，这些光电管可以担负人眼所不能胜任的工作，如坦克和装甲车的夜视镜等。 ;（二）、光电倍增管及其基本特性;（1）光阴极是由半导体光电材料锑铯做成；;当用具有一定能量或速度的电子（或离子等其他粒子）轰击金属等物质时,也会引起电子从这些物体中发射出来,这种物理现象称为二次电子发射。;M 与所加电压有关，M 在105 ～ 108之间，稳定性为1％左右，加速电压稳定性要在0.1％以内。如果有波动，倍增系数也要波动，因此M具有一定的统计涨落。一般阳极和阴极之间的电压为1000 ～ 2500V，两个相邻的倍增电极的电位差为50 ～ 100V。对所加电压越稳越好，这样可以减小统计涨落，从而减小测量误差。 ; 103 ; 一个光子在阴极上能够打出的平均电子数叫做光电倍增管的阴极灵敏度。而一个光子在阳极上产生的平均电子数叫做光电倍增管的总灵敏度。 光电倍增管的最大灵敏度可达10A/lm，极间电压越高，灵敏度越高；但极间电压也不能太高，太高反而会使阳极电流不稳。 另外，由于光电倍增管的灵敏度很高，所以不能受强光照射，否则将会损坏。 ;光电倍增管的应用：; 材料吸收光子能量后导致导带电子和价带空穴数目增加，形成非平衡附加载流子，使非传导态电子变为传导态电子，使载流子浓度显著增大，因而导致材料电导率增大。;3、最大相应波长;4、数学描述;(2) 光电导的相对值为;通常把在恒定光照下的光电导数值称为定态光电导。;5、光电导的弛豫过程;（1）直线性光电导的弛豫过程;（2）抛物线性光电导的弛豫过程;6、本征光电导的光谱分布;2）杂质光电导的光谱分布;1、定义;2、分类;3、以PN结举例说明光生伏特效应;;光电流;各向同性物质;双折射基本概念;3、双折射现象;; 光轴是一特殊的方向,凡平 行于此方向的直线均为光轴。;方解石;方解石的光轴;续上;5 主平面和主截面;主截面：晶体表面的法线与晶体光 轴构成的平面。;o光:;（二） 机械感应---光弹效应(Photoelasticity) ;（三） 电感应---电光效应(Electro-optical effect) ;1、. Kerr 效应（1875年） ; 光轴平行于入射面时的o光和e光的相对位相延迟 ;o光和e光的相对位相差:; 若去掉盒内电场，则没有光从P2透出。整个系统起“光开关”的作用。;2、 Pockels 效应（1893年） ;---- 一次电光效应