【正文】 200)()()(AAdPdRP????????????? 1 1 )( ?P )( ?P )( ?R )( ?R 1A 2A ? ? 光譜匹配是選擇光電探測(cè)器，如像管、光電倍增管、紅外成像器件的光電轉(zhuǎn)換材料的重要 依據(jù) 。 光源光譜輻射功率譜密度歸一化 : Pm：?jiǎn)紊椛涔β首畲笾? Pλ：?jiǎn)紊椛涔β实南鄬?duì)值 mPPP ?? ?)(?? ddPP ??P d λ P m 1 )( ?P ?P ? ? 稱為器件同光源的 光譜匹配系數(shù) 它反映了器件響應(yīng)的波長(zhǎng)范圍同光源光譜的吻合程度。 iR???1 .2 4siid i e hc RRhc edP?? ? ?? ???? ? ?1 .2 4iR ??? ???iR?iR? 簡(jiǎn)稱為 響應(yīng)率 R，為器件輸出信號(hào)與輸入功率之比 : 電壓響應(yīng)率 : P—— 入射輻射功率 us—— 輸出信號(hào)電壓 電流響應(yīng)率： Is—— 輸出信號(hào)電流 量子效率 : NP—— 入射輻射量子數(shù) Ns—— 由 NP所產(chǎn)生的信號(hào)量子數(shù) 響應(yīng)率實(shí)質(zhì)上反映了器件的靈敏程度，因此，響應(yīng)率又被叫做靈敏度或積分靈敏度，而相應(yīng)的光譜響應(yīng)率叫做光譜靈敏度。 ? 此公式計(jì)算簡(jiǎn)單，常在工程中應(yīng)用到。 ????PsNN??PN?sN??? 把 轉(zhuǎn)化為 ： ? 以 μm為單位，則 以 A/W為單位。 光譜響應(yīng)率和響應(yīng)率 ? 響應(yīng)率 定義 : ? 光電探測(cè)器 輸出信號(hào)電壓 或 電流 與 單位入射光功率 之 比 ，即單位入射光功率作用下探測(cè)器輸出信號(hào)電壓或電流稱為響應(yīng)率 . ? 有光譜響應(yīng)率 和積分響應(yīng)率 R。 光電子器件的基本特性 ?信號(hào)噪聲比 乃是反映器件總體特性的綜合參數(shù)，對(duì)描述光電探測(cè)器以及光電成像器件都是必不可少的。 對(duì)光電探測(cè)器有： 響應(yīng)特性 、 噪聲特性 ，包括 響應(yīng)率 、 探測(cè)率 、 時(shí)間常數(shù) 及 噪聲 等。第 1章 光電導(dǎo)探測(cè)器 ? 光電子器件的種類很多、很廣，由于其類型和用途不同，對(duì)其性能和參數(shù)的要求也不同，評(píng)價(jià)的參數(shù)和方法也不盡相同，在此處只能就其共性進(jìn)行描述。 ?由于本課程主要涉及 光電探測(cè)器 和 光電成像器件 兩大類，所以對(duì)它們的性能參數(shù)也分兩大類。 對(duì)光電成像器件有：包括上面參數(shù)，還有 成像特性 ，包括： 分辨率 、 空間頻率特性 以及 空間抽樣特性 等。 ?本節(jié)只敘述光電器件的 響應(yīng)特性、探測(cè)率以及吸收系數(shù) ，其他特性在各章敘述。 ? 是傳感器靈敏度相似的 概 念 . ?R1. 光譜響應(yīng)率 ? 光譜電壓響應(yīng)率 Ruλ：光電器件在單色 (在波長(zhǎng) 附近一個(gè)很小的波長(zhǎng)范圍內(nèi) )輻射功率作用下產(chǎn)生的信號(hào)電壓為 : ? 光譜電流響應(yīng)率 Riλ ：光電器件在單色 (在波長(zhǎng) 附近一個(gè)很小的波長(zhǎng)范圍內(nèi) )輻射功率作用下產(chǎn)生的信號(hào)電流為，則： dPduR su?? ?： dPdiR si?? ???光電器件的光譜響應(yīng)曲線 : 歸一化，可得 相對(duì)光譜響應(yīng)率 ： Rm為光譜響應(yīng)率的最大值 . ?R mR ? R( λ ) mRRR ?? ?)(光譜量子效率 : ——單色入射輻射量子數(shù) ——由產(chǎn)生的信號(hào)量子數(shù) 光譜響應(yīng)率及量子效率僅由器件的響應(yīng)特性所決定 ,而與光源無(wú)關(guān)。 ? 如果 λ以 nm為單位，則 以 mA/W為單位。 ? 光譜響應(yīng)率及量子效率僅由器件的響應(yīng)特性所決定，而與光源無(wú)關(guān)。 PuR su ?PIR sI ?PsNN?? 2. 積分響應(yīng)率 光度量的電壓響應(yīng)率和電流響應(yīng)率 : Φ——輸入光通量 對(duì)給定色溫的光源，其光通量與輻射功率 P之比是一定的 ,輻射響應(yīng)率與光度響應(yīng)率的關(guān)系 : ??suuR ???sIIR ?KRR uu ?? KRR II ??PK?? 3 .光譜響應(yīng)率與響應(yīng)率的關(guān)系 ? 光源輻射功率譜密度 定義為單位波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射功率，即： ? 光源輻射功率譜密度隨波長(zhǎng)的分布曲線如圖 12，是光源的特性。 mmmmmRdPdRPRdPPdRRPPR??????????????????????????0000)()()()()()(??????00)()()(??????dPdRP0 000( A / W )sR d P P R dIRP d P P d? ?????? ???? ? ?? ???器件的光譜響應(yīng)同光源的光譜輻射的匹配程度 : 在光源固定的情況下，面積 A1是不變的，如果與曲線重合得愈多，面積 A2愈大，也就是光譜匹配愈好， α 愈大； 反之，如果兩曲線沒(méi)有重合之處， α =0，即二者完全失配，則該光電器件對(duì)光源沒(méi)有探測(cè)能力。 ? 希望光電探測(cè)器盡量與光源匹配。 ? 要探測(cè)那個(gè)波段的光輻射的信號(hào)，就要使器件的響應(yīng)范圍與光輻射的波段盡量一致。 unns RuuuPP ??m i n噪聲 ?光電探測(cè)器輸出的電流或電壓在其平均值上下起伏 . ? 這種起伏是一種 無(wú)規(guī)則的、隨機(jī)的 ，在某一瞬間的幅度不能預(yù)先知道，并且與其前后相鄰時(shí)刻的幅度大小也毫無(wú)關(guān)系，這種起伏稱為噪聲，這種噪聲是物理過(guò)程中所固有的，是不可能人為消除的。 ?當(dāng)有多個(gè)噪聲源同時(shí)存在時(shí)，只要這些噪聲源是獨(dú)立，互不相關(guān)的，其噪聲功率就可進(jìn)行相加。 當(dāng)入射輻射較弱時(shí)，所產(chǎn)生的信號(hào)電壓等于噪聲電壓時(shí)，此時(shí)信號(hào)被淹沒(méi)在噪聲之中，而不能