深圳高速光電探測(cè)器推廣

光電探測(cè)器是光接收器的主要器件之一，用來(lái)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(cè)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(jī)靈敏度值相關(guān)，該值定義了必須到達(dá)光電探測(cè)器的較小平均光功率，以實(shí)現(xiàn)所需的BER性能。另外，信道的Q值可以從采樣的信號(hào)統(tǒng)計(jì)中計(jì)算出來(lái)，并用于估計(jì)系統(tǒng)的誤碼率。光電探測(cè)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?yàn)樗陨椩肼暫蜔嵩肼暤男问教峁┙y(tǒng)計(jì)擾動(dòng)，并引入了暗電流及定義響應(yīng)率來(lái)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(zhǎng)和傳感器的材料特性和物理設(shè)計(jì)。光電探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。深圳高速光電探測(cè)器推廣

相干接收：在接收設(shè)備中利用載波相位信息去檢測(cè)并接收信號(hào)。非相干接收：在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測(cè)就接收信號(hào)。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(cè)技術(shù)。所謂相干調(diào)制，就是利用要傳輸旳信號(hào)來(lái)改變光載波旳頻率、相位和振幅（而不象強(qiáng)度檢測(cè)那樣只是改變光旳強(qiáng)度），這就需要光信號(hào)有確定旳頻率和相位（而不象自然光那樣沒(méi)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(cè)，就是利用─束本機(jī)振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號(hào)光在光混頻器中進(jìn)行混頻，得到與信號(hào)光旳頻率、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號(hào)。廣東低失真光電探測(cè)器應(yīng)用PIN優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)度高響應(yīng)速度快，頻帶也較寬工作電壓低。

雪崩光電二極管（APD）當(dāng)二極管PN結(jié)上加上足夠強(qiáng)的反向電壓的時(shí)候，耗盡區(qū)存在一個(gè)很強(qiáng)的場(chǎng)，足夠使強(qiáng)電場(chǎng)飄移的光生載流子獲得充分的動(dòng)能來(lái)通過(guò)晶格原子碰撞產(chǎn)生新的載流子，新的載流子再次碰撞形成更多載流子，這樣就實(shí)現(xiàn)了雪崩式的載流子倍增。但這同時(shí)也會(huì)造成噪聲的放大當(dāng)入射光功率腳較小時(shí)，多采用APD，此時(shí)引入的噪聲不大，在入射光功率較大時(shí)，雪崩增益引起的噪聲貢獻(xiàn)占主要優(yōu)勢(shì)，可能帶來(lái)光電流的失真，采用APD帶來(lái)的好處不大，采用PIN更為合適。

在動(dòng)態(tài)特性（即頻率響應(yīng)與時(shí)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）為比較好；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比較好；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比較好。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；外加偏置電壓比較低的是光電二極管、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較小，光電池不加偏置時(shí)無(wú)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(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性方面，以光電二極管、光電池為比較好，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光敏電阻為較寬，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。光電探測(cè)器的電路模型中包含的電阻為其熱噪聲的主要來(lái)源。

器件靈敏度用一定偏壓下每流明輻照所產(chǎn)生的光電流的大小來(lái)表示。例如一種CdS光敏電阻,當(dāng)偏壓為70伏時(shí)，暗電流為10-6～10-8安，光照靈敏度為3～10安/流明。CdSe光敏電阻的靈敏度一般比CdS高。光敏電阻另一個(gè)重要參數(shù)是時(shí)間常數(shù)τ，它表示器件對(duì)光照反應(yīng)速度的大小。光照突然去除以后，光電流下降到最大值的1/e（約為37%）所需的時(shí)間為時(shí)間常數(shù)τ。也有按光電流下降到最大值的10%計(jì)算τ的;各種光敏電阻的時(shí)間常數(shù)差別很大。CdS的時(shí)間常數(shù)比較大（毫秒量級(jí)）。紅外波段的光電導(dǎo)探測(cè)器PbS、Hg1-xCdxTe的常用響應(yīng)波段在1～3微米、3～5微米、8～14微米三個(gè)大氣透過(guò)窗口。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，這就快速降低了對(duì)輻射的靈敏度。光生載流子在雪崩區(qū)即高電場(chǎng)區(qū)發(fā)生雪崩倍增。石巖光電探測(cè)器質(zhì)量

暗電流可以定義為沒(méi)有光入射的情況下探測(cè)器存在的漏電流。深圳高速光電探測(cè)器推廣

為了提高傳輸效率并且無(wú)畸變地變換光電信號(hào)，光電探測(cè)器不僅要和被測(cè)信號(hào)、光學(xué)系統(tǒng)相匹配，而且要和后續(xù)的電子線路在特性和工作參數(shù)上相匹配，使每個(gè)相互連接的器件都處于比較好的工作狀態(tài)。現(xiàn)將光電探測(cè)器件的應(yīng)用選擇要點(diǎn)歸納如下：光電探測(cè)器必須和輻射信號(hào)源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。如果測(cè)量波長(zhǎng)是紫外波段，則選用光電倍增管或?qū)ｉT的紫外光電半導(dǎo)體器件；如果信號(hào)是可見(jiàn)光，則可選用光電倍增管、光敏電阻和Si光電器件；如果是紅外信號(hào)，則選用光敏電阻，近紅外選用Si光電器件或光電倍增管。深圳高速光電探測(cè)器推廣

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