光电检测31探测器的性能参数光电子器件.pptx
《光电检测31探测器的性能参数光电子器件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光电检测31探测器的性能参数光电子器件.pptx(34页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、光电探测器的分类光电探测器的分类 基于光热热电效应原理的探测器基于光热热电效应原理的探测器 热电偶探测器热电偶探测器 热敏电阻探测器热敏电阻探测器 热释电探测器热释电探测器特点:特点:探测灵敏度较低探测灵敏度较低(探测能力,响应波长范围,响应速度)(探测能力,响应波长范围,响应速度)对波长探测选择不敏感;对波长探测选择不敏感;多数工作在室温环境下多数工作在室温环境下一一)探测器的灵敏度特性探测器的灵敏度特性 探测器的量子效率探测器的量子效率2.1 2.1 探测器的性能参数探测器的性能参数响应度响应度在入射辐射在入射辐射垂直投射垂直投射到探测器响应平面时到探测器响应平面时Rbb(Tb,f,f)黑
2、体辐射黑体辐射R(,f,f)单色光辐射单色光辐射3)噪声等效功率)噪声等效功率4)探测度探测度D和归一化探测度和归一化探测度D*A:探测器面积,:探测器面积,f:放大器带宽放大器带宽5)探测器的光谱响应探测器的光谱响应探测器的光谱响应是指探测器灵敏度探测器的光谱响应是指探测器灵敏度与波长间的关系,与波长间的关系,如:如:R(f,);D*(;D*(,f)等等6)探测器的频率响应)探测器的频率响应fcfR(f)0.707R(0)RV()/mR(0):无调制时的直流相应:无调制时的直流相应7)探测器的响应时间探测器的响应时间当t=当t=二)二)噪声的统计描述和探测器噪声噪声的统计描述和探测器噪声1)
3、噪声的概念和分类)噪声的概念和分类噪声是有用信号以外的噪声是有用信号以外的无用信号无用信号,噪声是一种,噪声是一种随机信号随机信号,不可预知它的精确大小,但有其统计规,不可预知它的精确大小,但有其统计规律,只能用律,只能用统计的理论和方法统计的理论和方法处理。处理。系统外部噪声系统外部噪声由系统外部产生由系统外部产生系统内部噪声系统内部噪声由系统内部元件、电路产生由系统内部元件、电路产生按噪声的波形特征及变化规律分按噪声的波形特征及变化规律分脉冲噪声和连续性脉冲噪声和连续性噪声,周期性噪声噪声,周期性噪声和和非周期性噪声,平稳性噪声非周期性噪声,平稳性噪声和和非非平稳性噪声;平稳性噪声;按噪声
4、的幅度和频谱分布状况分有按噪声的幅度和频谱分布状况分有高斯噪声和白噪高斯噪声和白噪声。声。二)探测器的噪声二)探测器的噪声(1)散粒噪声(散弹噪声)散粒噪声(散弹噪声)半导体中的产生复合噪声半导体中的产生复合噪声噪声带宽:噪声带宽:fR(f)R(0)f f0.707R(0)探测器或电路的电流的微粒流随机起伏引起的噪声(2)热噪声(过剩噪声)热噪声(过剩噪声)(3)温度噪声(热探测器)温度噪声(热探测器)(4)闪烁噪声(电流噪声、低频噪声)闪烁噪声(电流噪声、低频噪声,1/f噪声)噪声)2,0.81.5由于导体中电子的无规则热运动,产生的电流随机起伏引起的噪声由于环境或器件温度的随机起伏引起的噪
5、声与光辐射的调制频率有关,与f成反比热导热导3 3)高斯噪声和白噪声)高斯噪声和白噪声高斯噪声高斯噪声噪声强度具有高斯分布的噪声噪声强度具有高斯分布的噪声白噪声白噪声P(x)xm噪声功率谱按频率均匀噪声功率谱按频率均匀分布在整个频率区间的分布在整个频率区间的噪声,其功率谱记为:噪声,其功率谱记为:1 1)几何参数)几何参数 视场角和立体角视场角和立体角(致冷探测器和具有浸没透镜探测器)致冷探测器和具有浸没透镜探测器)定义权重立体角(定义权重立体角(是入射角):响应元的中心对光阑的是入射角):响应元的中心对光阑的张角的余弦张角的余弦标称面积标称面积 AnAn:厂商提供面积厂商提供面积选用面积选用
6、面积 AsAs:转换能量的实际面积转换能量的实际面积有效面积有效面积 AeAe:整体响应灵敏度与其最大值之比整体响应灵敏度与其最大值之比三)探测器的几何参数和使用参数三)探测器的几何参数和使用参数2 2)探测器的电参数)探测器的电参数阻抗阻抗偏置工作电压:必须加偏压;无偏压(按偏置工作电压:必须加偏压;无偏压(按工作原理不同)工作原理不同)3)使用条件使用条件工作温度:为提高灵敏度,减低噪声,工作温度:为提高灵敏度,减低噪声,室温;低温室温;低温不同的探测器阻抗不同,要和放大器匹配不同的探测器阻抗不同,要和放大器匹配光电子发射探测器光电子发射探测器真空光电二极管真空光电二极管光电倍增管光电倍增
7、管电子倍增器和微通道板电子倍增器和微通道板2.2 2.2 光电子发射探测器光电子发射探测器1)金属光电子发射)金属光电子发射 在某热平衡温度下,金属中在某热平衡温度下,金属中处在费米能级处在费米能级E=EE=EF F上的电子,上的电子,吸收光子能量吸收光子能量h h后,后,除去散射能量损失除去散射能量损失E,E,还克服表面还克服表面势垒势垒E EA A 的能量,逸出金属表面的现象的能量,逸出金属表面的现象光电子所具有的最大动能光电子所具有的最大动能 ,光电子发射的辐射极限频率光电子发射的辐射极限频率如果如果EF=0,2 2)半导体的光电子发射)半导体的光电子发射本征半导体的能带结构本征半导体的
8、能带结构W W0 0=h=h0 0=E=Eg g+E+EA AE0Eg-EF价带价带导带导带W0EAE0EVEC禁带禁带杂质半导体的能带结构杂质半导体的能带结构N半导体半导体 Wn0=EA+EnEnP半导体半导体 Wp0=EA+Eg-EpEp-EFpW n0EgE0价带价带导带导带Wp0EAE0EVEC禁带禁带-EFnEpEnEn受主能级施主能级杂质半导体的能带结构杂质半导体的能带结构-EFpW n0EgE0价带价带导带导带Wp0EAE0EVEC禁带禁带-EFnEpEnEnEA材料的亲和势材料的亲和势负亲合势复合半导体负亲合势复合半导体CsGaAsEvEcEFE0Cs2OEcEfEvEFEvE
9、cE0EcEvGaAsCsCs2O体内导带底体内导带底-EA两种材料未接触前的能带结构两种材料未接触前的能带结构两种材料接触后的能带结构两种材料接触后的能带结构形成了负电子亲合势形成了负电子亲合势(-EA)价带价带光电阴极的性能参数光电阴极的性能参数(1)光照灵敏度)光照灵敏度阴极输出光电流与输阴极输出光电流与输入光通量之比入光通量之比光谱灵敏度光谱灵敏度(2 2)量子效率)量子效率常用光电发射材料光谱响应编号光电发射阴极材料光电管窗口材料工作方式半透式T反射式R峰值响应波长(nm)光电积分灵敏度(A/Lm)峰值波长光谱灵敏度mA/W峰值波长量子效率%25时暗电流A/cm2S-1S-3S-4S
10、-5S-8S-9S-10S-11S-13S-14S-16S-20S-25Ag-O-Cs Ag-O-RbCs-SbCs-SbCs-BiCs-SbAg-Bi O-CsCs-SbCs-SbGeCdSeSb-K-Na-CsSb-Na-K-Cs石灰玻璃石灰玻璃石灰玻璃9471玻璃石灰玻璃7052玻璃7052玻璃7052玻璃熔融石英石灰玻璃石灰玻璃石灰玻璃石灰玻璃T,R RRRRTTTTRR8004204003403654804504404401500730420420306.54040330407060124001502002.81.840502.320.520564852064.2430.430.53
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光电 检测 31 探测器 性能参数 光电子 器件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。