石巖高速光電探測器質(zhì)量

光電探測器是光接收器的主要器件之一，用來將光功率轉(zhuǎn)換為電流。根據(jù)系統(tǒng)的性能目標(biāo)，可以選用PIN或APD（雪崩光電二極管）光電探測器。誤碼率（BER）是用于指定通信傳輸系統(tǒng)可靠性的主要指標(biāo)，通常與接收機靈敏度值相關(guān)，該值定義了必須到達(dá)光電探測器的較小平均光功率，以實現(xiàn)所需的BER性能。另外，信道的Q值可以從采樣的信號統(tǒng)計中計算出來，并用于估計系統(tǒng)的誤碼率。光電探測器在定義基本通信系統(tǒng)的較終靈敏度方面起著重要的作用，因為它以散彈噪聲和熱噪聲的形式提供統(tǒng)計擾動，并引入了暗電流及定義響應(yīng)率來衡量每單位輸入功率獲得多少電輸出。這些特性取決于入射光的波長和傳感器的材料特性和物理設(shè)計。光電探測器是光接收器的主要器件之一，用來將光功率轉(zhuǎn)換為電流。石巖高速光電探測器質(zhì)量

1873年，英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段，未獲實際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著半導(dǎo)體的發(fā)展，各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的Ge:Au（鍺摻金）和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。工作原理和特性光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時，光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對,這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng)。這里h是普朗克常數(shù)，v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度（單位為電子伏）。因此，本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速。本征光電導(dǎo)材料的長波限受禁帶寬度的限制。石巖高速光電探測器質(zhì)量PIN適用于中、短距離和中、低速率系統(tǒng)，尤以PIN/FET 組件使用較多。

雪崩光電二級管（APD）是得用光生載流子在高電場區(qū)內(nèi)的雪崩效應(yīng)而獲得光電流增益，具有靈敏度高、響應(yīng)快等優(yōu)點，通常用于激光測距、激光雷達(dá)、弱光檢測（非線性）。APD雪崩倍增的過程是：當(dāng)光電二極管的p-n結(jié)加相當(dāng)大的反向偏壓時，在耗盡層內(nèi)將產(chǎn)生一個很高的電場，它足以使在強電場區(qū)漂移的光生載流子獲得充分的動能，通過與晶格原子碰撞將產(chǎn)生新的電子-空穴對。新的電子-空穴對在強電場作用下，分別向相反的方向運動，在運動過程中又可能與原子碰撞再一次產(chǎn)生新的電子-空穴對。如此反復(fù)，形成雪崩式的載流子倍增加。這個過程就是APD的工作基礎(chǔ)。APD一般在略低于反向南穿電壓值的反偏壓下工作。在無光照時，p-n結(jié)不會發(fā)生雪崩倍增效應(yīng)。但結(jié)區(qū)一旦有光照射，激發(fā)出的光生載流子就被臨界強電場加速而導(dǎo)致雪崩倍增。若反向偏壓大于反向擊穿電壓時，光電流的增益可達(dá)（十的六次方）即發(fā)生“自持雪崩倍增”。由于這時出現(xiàn)的散粒噪聲可增大到放大器的噪聲水平，以致使器件無法使用。

相干接收：在接收設(shè)備中利用載波相位信息去檢測并接收信號。非相干接收：在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。主要是在于接收端用不用提供同頻同相的載波。在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測技術(shù)。所謂相干調(diào)制，就是利用要傳輸旳信號來改變光載波旳頻率、相位和振幅（而不象強度檢測那樣只是改變光旳強度），這就需要光信號有確定旳頻率和相位（而不象自然光那樣沒有確定旳頻率和相位），即應(yīng)是相干光。激光就是─種相干光。所謂外差檢測，就是利用─束本機振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號光在光混頻器中進行混頻，得到與信號光旳頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號。半導(dǎo)體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收，本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷。

利用內(nèi)光電效應(yīng)制成的光子型探測器是用半導(dǎo)體材料制成的固態(tài)電子器件，主要包括光電導(dǎo)探測器和光伏型探測器等。光電導(dǎo)探測器具有光電導(dǎo)效應(yīng)，是指由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率改變的一種物理現(xiàn)象。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時，光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對,這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng)。光伏型探測器通常由半導(dǎo)體PN結(jié)構(gòu)成，其原理是利用PN結(jié)的內(nèi)建電場將光生載流子（用光照射半導(dǎo)體時，若光子的能量等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度，則價帶中的電子吸收光子后進入導(dǎo)帶，產(chǎn)生電子-空穴對）掃出結(jié)區(qū)而形成信號。當(dāng)探測器受到光照(輻照)、體內(nèi)發(fā)生本征光吸收時，產(chǎn)生兩種帶相反電荷的光生載流子（電子和空穴）。這兩種光生載流子一開始局限于光照區(qū)，隨后由于存在濃度梯度，其中一部分?jǐn)U散到PN結(jié)區(qū)，在PN結(jié)內(nèi)建電場的作用下，分別聚集到結(jié)的兩端，形成電壓信號。如PN結(jié)兩端連成一個回路，則形成電流信號。光電探測器可分為兩大類：一類是光子探測器；另一類是熱探測器。飛博光電雙通道平衡光電探測器一般多少錢

非相干接收：在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。石巖高速光電探測器質(zhì)量

光電三級管與光電二極管比較，光電三級管輸出電流較大，一般在毫安級，但光照特性較差，多用于要求輸出電流較大的場合。光電三極管有pnp和npn型兩種結(jié)構(gòu)，常用材料有硅和鍺。例如用硅材料制作的npn型結(jié)有3DU型，pnp型有3CU型。采用硅npn型光電三極管，其暗電流比鍺光電三極管小，且受溫度變化影響小，所以得到位廣泛應(yīng)用。下面以3DU型光電三極管為例說明它的結(jié)構(gòu)、工作原理與主要特性。3DU型光電三極管是以p型硅為基極的三極管。3DU管的結(jié)構(gòu)和普通晶體管類似，只是在材料的摻雜情況、結(jié)面積的大小和基極引線的設(shè)置上和普通晶體管不同。因為光電三極管要響應(yīng)光輻射，受光面即集電結(jié)（bc結(jié)）面積比一般晶體管大。另外，它是利用光控制集電極電流的，所以在基極上既可設(shè)置引線進行電控制，也可以不設(shè)，完全同光一控制。它的工作原理是工作時各電極所加的電壓與普通晶體管相同，即要保證集電結(jié)反偏置，發(fā)射正偏聽偏置。由于集電結(jié)是反偏壓，在結(jié)區(qū)有很強的內(nèi)建電場，對3DU管來講，內(nèi)建電場方向是由c到b的。和光電二極管工作原理相同。石巖高速光電探測器質(zhì)量

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