[理學(xué)]第一章光電檢測應(yīng)用中的基礎(chǔ)知識-資料下載頁
2025-10-10 00:56本頁面
【正文】 所造成的噪聲。 222241)(2???fftqII N g r??? 漂當(dāng) 2πfτ1時， 222241)(2???fftqII N g r??? 漂ftqII N g r ?? )(22 漂?此時為白噪聲。 （ 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)電流流過上時在微粒間發(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；取；?。号c材料性質(zhì)有關(guān)的量常?。号c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???? ?fK上述各種噪聲源的功率譜分布可用圖表示。由圖可見：在頻率很低時，1/f噪聲起主導(dǎo)作用；當(dāng)頻率達(dá)到中間頻率范圍時，產(chǎn)生 復(fù)合噪聲比較顯著；當(dāng)頻率較高時，只有白噪聲占主導(dǎo)地位，其他噪聲影響很小。 2）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 信號電流恰好等于均方根噪聲電流時的輸入通量。 輸入通量以瓦或流明表示。 （ 3）噪聲等效功率（ NEP，最小可探測功率Pmin) S/N=1時，入射到探測器件上的輻射通量（瓦） NSΦN E P e/?NEP越小，噪聲越小，器件性能越好。 （ 4）暗電流 Is 光電檢測器件在沒有輸入信號和背景輻射 時所流過的電流（加電源時） 一般用直流值或平均值表示。 光電檢測器件的特點 : ① 響應(yīng)波長有選擇 ② 響應(yīng)快 有關(guān)響應(yīng)方面的特性參數(shù) 響應(yīng)度、光譜響應(yīng)度、積分響應(yīng)度、響應(yīng)時間、頻率響應(yīng) 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 光電器件中的實際響應(yīng)曲線接近擬合直線的程度 。 用非線性誤差來度量 ： m a x21II? ???3）工作溫度 溫度對器件的信噪比、工作波長、響應(yīng)度都會有影響。 1）響應(yīng)度（或稱靈敏度） 定義為光電檢測器輸出電壓 V0或輸出電流 I0與入射光功率 P（或通量 Φ）之比。 00ViIiVSPISP?? ???????2）光譜響應(yīng)度 光電檢測器的輸出電壓或輸出電流與入射到檢測器上的單色輻通量（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)生的檢測器的輸出電壓（或電流）。它的值愈大意味著檢測器愈靈敏。 3）積分響應(yīng)度 積分響應(yīng)度表示檢測器對各種波長的輻射光連續(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)時應(yīng)指明采用的輻射源及其色溫。 4）響應(yīng)時間 當(dāng)入射輻射到光電檢測器后或入射輻射遮斷后，光電檢測器的輸出上升到穩(wěn)定值或下降到照射前的值所需時間稱為響應(yīng)時間。 上升時間 ： 0%?63% tr 下降時間： 100%?37% tf 5）頻率響應(yīng) 光電檢測器的響應(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時的響應(yīng)度； S0:為頻率是零時的響應(yīng)度； λ:為時間常數(shù)（等于 RC） 上限截止頻率： RCfSf ??? 2121,22)(S0 ??? 上時當(dāng)（ 6）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)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 )(/)( ??7）線性度 光電器件中的實際響應(yīng)曲線接近擬合直線的程度 。 用非線性誤差來度量 ： m a x21II? ???8）工作溫度 溫度對器件的信噪比、工作波長、響應(yīng)度都會有影響。
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