光电探测技术第十一.pptVIP

声光效应 温差热电偶灵敏度定义： UL冷端负载V降； ?入射于探测器辐射通量。 使R大，选M（塞贝克常数）大材料，↑吸收系数，↓内阻与热导。 交变情况，调制频率?低时R更大，?和?↓都利于R↑，响应率与带宽积为常数。 温差热电偶?多ms量级，带宽窄，用于测量恒定辐射或低频辐射， 少数?小材料能测量中高频辐射。 开路电压 真空温差热电偶参量： 灵敏度R， 响应时间常数?， 噪声等效功率NEP。 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 6.3.1 外光电效应—光电发射效应 6.3.2 内光电效应 6.3.3 光热效应 为↑灵敏度，使工作稳定，把温差热电偶或温差热电堆放在真空外壳里。 温差电效应 热释电效应 热电晶体自发极化矢量随T变， 使入射光引起电容器电容改变现象称热释电效应。 图热电体居里Tc。 图6-8 热释电效应 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 热电晶体是结晶对称性很差（非中心对称性）压电晶体，常态， 某方向正负电荷中心不重合，晶体表面存在一定极化电荷——自发极化。 晶体T变化引起正负电荷中心位移，引起表面极化电荷变化。 6.3.1 外光电效应—光电发射效应 6.3.2 内光电效应 6.3.3 光热效应 温差电效应 热释电效应 母的：了解热释电效应，得出热释电电流。 T变化相应面电荷变化过程发生在平均作用时间内： ?晶体介电常数； ?晶体电导率； 辐射探测方法适用于变化辐射，辐射调制?须1/?。 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 6.3.1 外光电效应—光电发射效应 6.3.2 内光电效应 6.3.3 光热效应 T恒定，晶体表面吸附来自周围空气异性电荷，观察不到自发极化现象； T变化，晶体表面极化电荷变化，周围吸附自由电荷对面电荷中和作用缓慢，1~1000s量级，难跟上T变化导致极化点和变化速度，晶体表面电荷失去平衡，自发极化现象显示。 温差电效应 热释电效应 晶体自发极化矢量Ps，方向⊥晶体表面，辐射引起表面极化电荷变化： 把热释电体放进一电容器极板间，将一I表与电容器极板连接， I表有I流过，I称短路热释I： 照射光恒定不变时，Ps（光功率）与T恒值，热释I为零(Q=0)。 A接收辐射面与另一面重合部分面积； ?T辐射引起晶体T变化； 热释电系数。 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 6.3.1 外光电效应—光电发射效应 6.3.2 内光电效应 6.3.3 光热效应 温差电效应 热释电效应 光电探测技术 6 光电探测方式 光探测器性能参数 光电探测的物理效应 6.1 6.3 6.2 光电探测器 6.4 光电探测物理基础上分析光电探测器。 光探测器分类： 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 6.4.1 光电探测器类型 6.4.2 典型光电探测器 光电探测器分类 光电导型探测器 光伏型探测器 热电探测器 根据探测方式： 直接探测和 外差探测。 按工作时利用物理效应分； 光子效应、光热效应、液相互作用效应； 根据探测器结构形式分： 单元探测器和多元探测器， 多元探测器由线阵发展为面阵，将探测器阵列与信号处理电路集成为半导体集成块。 目的：了解光电探测器分类。 6.4光电探测器 6.3光电探测的物理效应 6.2光电探测方式 6.1光探测器性能参数 6.4.1 光电探测器类型 6.4.2 典型光电探测器 光电探测器分类 光电导型探测器 光伏型探测器 热电探测器 以光电导模式工作反偏结型光探测器与光电三极管归属存在歧义： 有将之归入结型光电导类探测器； 有将其归入光导模式结型光伏探测器； 更多将其归入光伏探测器。 超导量子效应 非线性效应 其他 辐射热效应 热释电效应 温差电效应 光子牵引效应 光电磁效应 光伏效应 光电导效应 光电子倍增 光阴极发射光电子 内光电效应 外光电效应 约瑟夫逊结器件 金属—金属氧化物—金属光电二极管 光学参量探测 光学