光電檢測ppt課件(2)(更新版)
【正文】 2( ) ( )nS f I f? 2( ) ( )nS f U f?白噪聲：功率譜密度與頻率無關(guān) 1/f噪聲：功率譜密度與頻率成反比 第 31頁 （ 1） 熱噪聲（ 約翰遜噪聲） 由 電阻 材料中離散的載流子 (主要是電子 )的熱運(yùn)動(dòng)造成。 6. 頻率響應(yīng) ：光電探測器的響應(yīng)隨入射光的調(diào)制頻率而變化的特性。 第 25頁 量子效率 ?(?)： 在某一特定波長上，每秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光量子數(shù)之比。 立體角： 第 19頁 假設(shè)光在介質(zhì)中無反射和吸收損失 折射定律： 21 s ins in ?? nn ??2221nLnL??結(jié)論：光在不同種介質(zhì)中傳播時(shí)，若無傳輸 過程中能量損失，基本輻亮度守恒。 ? 光度量只在可見光區(qū)（ 380－ 780nm)才有意義。 輻射度量 輻射度量與光度量基礎(chǔ) 第 4頁 dA r d? d? d? O 方位角 天頂角 (sr，球面度 ) 22s i n s i nd A r d r dd d drr? ? ? ? ? ??? ? ? ?第 5頁 輻射度量 輻射能 (Q)：簡稱輻能，描述以輻射的形式發(fā)射、傳輸或接收的能量，單位：焦耳 [J] dQwdv?dQdt??輻射密度 (w) ：單位體積元內(nèi)的輻射能，單位 :[J/m3] 輻射通量 (Φ,P)：以輻射的形式發(fā)射、傳輸或接收的功率，用以描述輻能的時(shí)間特性。 定義：以錐體的基點(diǎn)為球心作一球表面，錐體在球表面上所截取部分的表面積 dA和球半徑 r平方之比 。輻射度量下標(biāo)為 e，例如 Qe， Φe， Ie， Le， Me， Ee，光度量下標(biāo)為 v， Qv， Φv， Iv， Lv， Mv， Ev。即 M=?E，故 第 17頁 附 加 內(nèi) 容 1. 亮度守恒定律 面元 dA1的輻射亮度： 2111 1 1 1 1c o s c o sdI dLd A d A d??????面元 dA2的輻射亮度： 22222222 c o sc o s ????ddAddAdIL??第 18頁 2221co srdAd ???2112co srdAd ???22121 2 1 2c os c osdrLLdA dA ?????結(jié)論：光在同一種介質(zhì)中傳播時(shí)，若無傳輸 過程中能量損失，則光能傳輸?shù)娜我槐砻媪? 度相等，即亮度守恒。 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , ( ) ( ) ( )ELELR d R E d R L dIR R Rd E d L d? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ????? ? ? ?? ?? ? ?? ? ?3. 積分響應(yīng)度： 檢測器對(duì)各種波長光連續(xù)輻射量的反應(yīng)程度。 ? 下降時(shí)間：從 90%下降到 10%峰值處所需要的時(shí)間。 2nE 2nI2nE 2nI第 30頁 功率譜密度 S(f)：頻率為 f的噪聲在 1Ω的電阻上產(chǎn)生的功率。 半導(dǎo)體輻射探測器件中的一種主要噪聲。 1/D N EP?*2 / ( )dNdRD A f DI A f?? ? ??（ 2）噪聲等效功率 NEP 探測器產(chǎn)生的輸出電壓 (電流 )與噪聲均方根電壓 (電流 )相等時(shí)入射到探測器的輻射功率，即信噪比等于 1時(shí)的最小輸入光信號(hào)的功率。
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