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發(fā)布時間:2021-05-05 09:49  
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光電探測器相關(guān)內(nèi)容
紅外探測器的時間常數(shù)比光敏電阻小得多,探測器的時間常數(shù)一般為50~500微秒,HgCdTe探測器的時間常數(shù)在10-6~10-8秒量級。紅外探測器有時要探測非常微弱的輻射信號,例如10-14 瓦;輸出的電信號也非常小,因此要有專門的前置放大器。在動態(tài)特性(即頻率響應(yīng)與時間響應(yīng))方面,以光電倍增管和光電二極管(尤其是PIN管與雪崩管)為好;在光電特性(即線性)方面,以光電倍增管、光電二極管和光電池為好;在靈敏度方面,以光電倍增管、雪崩光電二極管、光敏電阻和光電三極管為好。值得指出的是,靈敏度高不一定就是輸出電流大,而輸出電流大的器件有大面積光電池、光敏電阻、雪崩光電二極管和光電三極管;外加偏置電壓低的是光電二極管、光電三極管,光電池不需外加偏置;在暗電流方面,光電倍增管和光電二極管小,光電池不加偏置時無暗電流,加反向偏置后暗電流也比光電倍增管和光電二極管大;長期工作的穩(wěn)定性方面,以光電二極管、光電池為,其次是光電倍增管與光電三極管;在光譜響應(yīng)方面,以光電倍增管和CdSe光敏電阻為寬,但光電倍增管響應(yīng)偏紫外方向,而光敏電阻響應(yīng)偏紅外方向。新一代光電探測技術(shù)及其智能化,將使相關(guān)獲得更長的作用距離,更強的單目標(biāo)/多目標(biāo)探測和識別能力,從而實現(xiàn)更準(zhǔn)確的打擊和快速反應(yīng),在傷亡的情況下取得的主動權(quán)。
光電探測器技術(shù)
可見光探測
可見光CCD 和CMOS 成像器由于其體積小、重量輕、功耗低、壽命長、可靠和耐沖擊等諸多特點,現(xiàn)在已廣泛用于軍事遙感、偵察、飛機導(dǎo)航、和的制導(dǎo)等現(xiàn)代軍事裝備中。現(xiàn)將光電探測器件的應(yīng)用選擇要點歸納如下:光電探測器必須和輻射信號源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。民用也極其廣泛,如保安、監(jiān)控、可視門鈴、視頻電子郵件、可視電話、視頻會議、數(shù)碼相機以及醫(yī)學(xué)和生物科學(xué)實驗記錄等都在使用CCD 和CMOS 成像器。
現(xiàn)代可見光成像器已是數(shù)字化的,可以保存在軟盤、硬盤和光盤中,再用計算機閱讀、顯示和打印出來。這種圖像還可以修補、剪貼和遠(yuǎn)距離傳輸,這也是現(xiàn)代通訊的主要內(nèi)容之一。
先進的圖像傳感器的基本指標(biāo)是清晰度(光敏元數(shù))、靈敏度(效率)、動態(tài)范圍(滿阱電荷數(shù))、信噪比(暗電流等噪聲源)等,并與實用中常碰到的光學(xué)孔徑、拖影、光暈、閃爍、圖像滯后等圖像性質(zhì)有關(guān),因此現(xiàn)代的先進技術(shù)都是在為進一步提高這些基本指標(biāo)和改善上述的圖像性質(zhì)而努力。由于它們的禁帶寬度很窄,因此在室溫下,熱激發(fā)足以使導(dǎo)帶中有大量的自由載流子,這就大大降低了對輻射的靈敏度。
光電探測器的發(fā)展歷史
起初用來探測可見光輻射和紅外輻射的光電探測器是熱探測器。其中,熱電偶早在1826年就已發(fā)明出來。1880年又發(fā)明了金屬薄膜測輻射計。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測輻射熱計。1947年又發(fā)明了氣動探測器。經(jīng)過多年的改進和發(fā)展,這些光電探測器日趨完善,性能也有了較大的改進和提高。1、光子探測器光子探測器的工作原理是基于光電效應(yīng),入射的光子和材料中的電子發(fā)生相互作用,若產(chǎn)生的光電子逸出材料表面,則稱為外光電效應(yīng)。
從20世紀(jì)50年代的時候開始人們對熱釋電探測器進行了一系列研究工作,發(fā)現(xiàn)它具有許多獨特的優(yōu)點,一度使這個領(lǐng)域研究很活躍。但是,與光子探測器相比,這些光電探測器的探測率仍較低,時間常數(shù)也較大。
應(yīng)用廣泛的光子探測器,除了發(fā)展較早、技術(shù)上也較成熟、響應(yīng)波長從紫光到近紅外的光電倍增管以外,硅和鍺材料制作的光電二極管、鉛錫、Ⅲ~Ⅴ族化合物、鍺摻雜等光電探測器,目前均已達到相當(dāng)成熟的階段,主要性能已接近理論極限。
1970年以后又出現(xiàn)了一種利用光子牽引效應(yīng)制成的光子牽引探測器。其主要用于CO2激光的探測。八十年代中期,出現(xiàn)了利用摻雜的GaAs/AlGaAs材料、基于導(dǎo)帶躍遷的新型光探測器——阱探測器。這種器件工作于8~12μm波段,工作溫度為77K。例如,光電探測器是光纖通信接收端的核心器件,它接收光信號并轉(zhuǎn)換將其為電信號。
光電探測器測試系統(tǒng)介紹
一、系統(tǒng)的主要測試功能
1、固定圖案噪聲和瞬時噪聲
2、響應(yīng)率和探測率
3、動態(tài)范圍/線性度
4、NETD
5、非均勻性校正
6、壞像元定位
7、光譜響應(yīng)
8、串音/MTF
二、組成
測試系統(tǒng)包括三個基本單元:
一個帶支撐的光學(xué)平臺;
一個帶多種支架的控制柜;
一臺計算機:帶有視頻采集卡,數(shù)據(jù)采集
和處理的軟件。
三、光學(xué)機械單元
1. 一個光學(xué)平臺,規(guī)格1.25m×1.25m
2. 一個高溫腔式黑體和一個差分黑體(可見 /紅外源)
3. 一個單色儀,一個光學(xué)調(diào)制盤和一個熱釋電探測器(用于測量光譜響應(yīng))
4. 一套光學(xué)系統(tǒng),用于將靶標(biāo)聚焦在探測器上
5. 三維電動調(diào)節(jié)移動臺用于探測器的定位
6. 一塊連接探測器和控制柜的電路板