[工學(xué)]第二章__光電檢測(cè)器件工作原理及特性-資料下載頁(yè)
2024-10-13 15:21本頁(yè)面
【正文】 ????2）光譜響應(yīng)度 光電檢測(cè)器的輸出電壓或輸出電流與入射到檢測(cè)器上的單色輻通量（光通量）之比。 電壓響應(yīng)度： 電流響應(yīng)度 ： 光譜響應(yīng)度是表述入射的單色通量或光通量所產(chǎn)生的檢測(cè)器的輸出電壓（或電流）。它的值愈大意味著檢測(cè)器愈靈敏。 3）積分響應(yīng)度 積分響應(yīng)度表示檢測(cè)器對(duì)各種波長(zhǎng)的輻射光連續(xù)輻射通量的反應(yīng)程度。 00( ) ( / )()( ) ( / )()VS V WIS A W?????? ?? ?????? ?總通量： 0 d? ??? ? ??光電流： ?? 010 ?? ?? ?dΦSI積分響應(yīng)度： ????001???????dΦdΦSS不同的輻射源，或不同色溫的同一輻射源所發(fā)生的光譜量分布也不同，因此提供數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)指明采用的輻射源及其色溫。 4）響應(yīng)時(shí)間 當(dāng)入射輻射到光電檢測(cè)器后或入射輻射遮斷后，光電檢測(cè)器的輸出上升到穩(wěn)定值或下降到照射前的值所需時(shí)間稱為響應(yīng)時(shí)間。 上升時(shí)間 ： 10%?90% tr 下降時(shí)間： 90%?10% tf 5）頻率響應(yīng) 光電檢測(cè)器的響應(yīng)隨入射輻射的調(diào)制頻率而變化的特性稱為頻率響應(yīng) 0122()[ 1 ( 2 ) ]SSff????S(f):頻率為 f時(shí)的響應(yīng)度； S0:為頻率是零時(shí)的響應(yīng)度； λ:為時(shí)間常數(shù)（等于 RC） 上限截止頻率： RCfSf ??? 2121,22)(S0 ??? 上時(shí)當(dāng)有關(guān)噪聲方面的參數(shù) 1）光電檢測(cè)器件的噪聲 熱噪聲、散粒噪聲、產(chǎn)生 復(fù)合噪聲、閃爍噪聲等。 （ 1）熱噪聲（約翰遜噪聲） 熱噪聲即載流子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的噪聲。 2 4NTU k T R f? ??2 4NT fI kT R???熱噪聲電壓： 熱噪聲電流： 散粒噪聲也是白噪聲。 （ 3）產(chǎn)生 復(fù)合噪聲 載流子的產(chǎn)生率和復(fù)合率在某個(gè)時(shí)間間隔也會(huì)在平均值上下起伏，從而導(dǎo)致載流子濃度的起伏，產(chǎn)生均方噪聲電流。 2 2N S h DCI q I f? ? ?（ 2）散粒噪聲（散彈噪聲） 穿越勢(shì)壘的載流子的隨機(jī)漲落（統(tǒng)計(jì)起伏）所造成的噪聲。 222241)(2???fftqII Ngr??? 漂當(dāng) 2πfτ1時(shí)， 222241)(2???fftqII Ngr??? 漂ftqII N g r ?? )(22 漂?此時(shí)為白噪聲。 （ 4）閃爍噪聲（ 1/f噪聲，低頻噪聲） 光敏層的微粒不均勻或有不必要的微量雜質(zhì)存在，當(dāng)電流流過(guò)上時(shí)在微粒間發(fā)生微火花放電而引起的微電爆脈沖。 閃爍噪聲： ????ffIKIffRIKUfrfNfNf?????????22~。~2:：與電阻有關(guān)的量；??；?。号c材料性質(zhì)有關(guān)的量常取：與電流有關(guān)的量；通、表面狀態(tài)有關(guān)的系數(shù)與元件制作工藝、尺寸???? ?fK2）衡量噪聲的參數(shù) 信噪比、等效噪聲輸入、噪聲等效功率、 暗電流等。 （ 1）信噪比（ S/N） 在負(fù)載電阻上產(chǎn)生的信號(hào)功率與噪聲功率之比 。 2222S S L SN N L NP I R ISN P I R I? ? ?分貝（即 dB）表示 221 0 l g 2 0 l gSSdB NNIISN I I?? ??????（ 2）等效噪聲輸入（ NEI） 器件在特定帶寬內(nèi)（ 1Hz）產(chǎn)生的均方根 信號(hào)電流恰好等于均方根噪聲電流時(shí)的輸入通量。 輸入通量以瓦或流明表示。 （ 3）噪聲等效功率（ NEP，最小可探測(cè)功率Pmin) S/N=1時(shí)，入射到探測(cè)器件上的輻射通量（瓦） NSΦN E P e/?NEP越小，噪聲越小，器件性能越好。 （ 4）暗電流 Is 光電檢測(cè)器件在沒(méi)有輸入信號(hào)和背景輻射 時(shí)所流過(guò)的電流（加電源時(shí)） 一般用直流值或平均值表示。 其他參數(shù) 量子效率、線性度、工作溫度 （ 1）量子效率 在某一特定波長(zhǎng)上每秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目與入射光量子數(shù)之比。 量子流速率： hcdΦhvdΦN ee ??? ?? ??每秒產(chǎn)生的光電子數(shù)： qdΦSqI eS ?? ?)(?量子效率： ????qhcSNqI s )(/)( ??2）線性度 光電器件中的實(shí)際響應(yīng)曲線接近擬合直線的程度 。 用非線性誤差來(lái)度量 ： m a x21II? ???3）工作溫度 溫度對(duì)器件的信噪比、工作波長(zhǎng)、響應(yīng)度都會(huì)有影響。
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