光電檢測ppt課件(2)-閱讀頁
2025-05-21 04:14本頁面
【正文】 ELELR d R E d R L dIR R Rd E d L d? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ????? ? ? ?? ?? ? ?? ? ?3. 積分響應(yīng)度： 檢測器對各種波長光連續(xù)輻射量的反應(yīng)程度。 hcqRhqRhqI ????????? )()(/)( /)()( ?? ????電子的電量， 109C 量子效率可視為 微觀靈敏度 ，若 η (λ )=1，則入射一個光子就發(fā)射一個電子或產(chǎn)生一對電子 － 空穴對，實際上η (λ )通常小于 1。s 1015eV ? 當入射輻射到光電檢測器后或入射輻射遮斷后，光電探測器輸出上升到穩(wěn)定值或下降到照射前的值所需要的時間， τ 。 ? 下降時間：從 90%下降到 10%峰值處所需要的時間。 由于光電探測器信號產(chǎn)生和消失存在著一個滯后過程，所以入射光的頻率對光電探測器的響應(yīng)會有較大的影響。 )( RfR ?調(diào)制頻率為零時的響應(yīng)度 調(diào)制頻率為 f 時的響應(yīng)度 時間常數(shù)（等于 RC） 第 29頁 噪聲及其評價參數(shù)（與第 6章結(jié)合） 1. 噪聲 在系統(tǒng)中任何虛假的或不需要的信號統(tǒng)稱為噪聲。 ? 內(nèi)部噪聲可分為人為噪聲和固有噪聲。 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。 熱噪聲電流的均方值為： —— 白噪聲 RfkTInT /42 ??fk T RRIE nTnT ??? 4222電阻兩端產(chǎn)生的噪聲電壓均方值為： 具有熱噪聲的電阻 R的等效電路： 玻耳茲曼常數(shù) 1023 (J/K) 第 32頁 （ 2）散粒噪聲 由于光子流以間斷入射的形式投射到探測器表面，以及探測器內(nèi)部光子轉(zhuǎn)換成電子動能而產(chǎn)生的電子流具有統(tǒng)計漲落的特性，形成散粒噪聲。 流過器件電流的直流分量（平均值） 第 33頁 ?由元器件中存在局部缺陷或有微量雜質(zhì)所引起的。 （ 3） 1/f噪聲（ 閃爍噪聲、低頻噪聲、接觸噪聲 ） 噪聲的電流均方值為： ?? ffIkI n /12 ???— 與流過元器件電流有關(guān)的常數(shù)，常取 ?＝ 2 ?— 與元器件材料性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，約在 ~間，常取 ?＝ 1。 半導體輻射探測器件中的一種主要噪聲。 熱敏探測器件的主要噪聲。這種因背景輻射起伏引起探測器產(chǎn)生的噪聲叫做背景輻射的光子噪聲。 第 37頁 2. 噪聲等效參量 （ 1）信噪比 SNR 負載電阻上信號功率與噪聲功率之比，或信號電流與噪聲電流的均方值之比。 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 )相等時入射到探測器的輻射功率，即信噪比等于 1時的最小輸入光信號的功率。 D*越高，探測器越靈敏。 fRTTkfRkTfRkTEseqseqsni???????)(444002輸入源的噪聲： 則等效在輸入端的總噪聲為： 第 42頁 對應(yīng)輸出端的總噪聲為 : 202 )(4 Vseqno fARTTkE ???若把放大器噪聲等效為等效噪聲電阻 Req的熱噪聲，則 fRkTfRkT seqeq ??? 44 0seqeq RTRT ?0或 0// TTRR eqseq ?結(jié)論：等效噪聲電阻與源電阻之比等于 等效噪聲溫度與參考溫度之比。 響應(yīng)度的意義與表示。
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