一、光電探測器的種類有哪些
1、按探測原理分類
(1)光電管:通過光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),主要應(yīng)用于光電倍增管和光電發(fā)射管中。
(2)光敏電阻:光敏電阻是一種基于光電效應(yīng)原理,將光能轉(zhuǎn)換成電能的敏感元件,可以用作光電控制器中的光檢測器。
(3)光敏二極管:光敏二極管是一種利用半導(dǎo)體材料反向偏置增加電場強(qiáng)度,從而增加光電轉(zhuǎn)換效率的光敏元件,主要應(yīng)用于光電計(jì)數(shù)器、光電定位器、高速光電開關(guān)、絲印電路檢測等場合。
(4)熱釋電探測器:熱釋電探測器利用被測物質(zhì)向熱釋電元件放出熱量,使元件溫升,從而感應(yīng)出測量信號(hào),主要應(yīng)用于紅外輻射測量中。
(5)光電二極管:光電二極管是一種結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快的光敏元件,主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)通訊和數(shù)字測量。
(6)晶體管光敏電阻:晶體管光敏電阻又稱晶體管光敏電阻復(fù)合體,是將晶體管與光敏電阻結(jié)合起來制成的元件,能夠同時(shí)完成信號(hào)增強(qiáng)和光電轉(zhuǎn)換的功能。主要應(yīng)用于測量、聲音放大等領(lǐng)域。
2、按工作波段分類
(1)紫外光探測器:工作波長在300nm以下。
(2)可見光探測器:工作波長在400nm~700nm范圍內(nèi)。
(3)紅外光探測器:工作波長在700nm以上至幾微米范圍內(nèi)。
(4)遠(yuǎn)紅外/熱成像探測器:工作波長在幾微米至1000微米之間。
二、光電探測器如何選型
在選型時(shí)需要考慮到光電探測器的工作波長范圍、光電轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度、幅面尺寸以及靈敏度等參數(shù)。此外還要考慮使用環(huán)境、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電路特性等多方面因素。個(gè)人或小規(guī)模使用建議購買性價(jià)比高的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào),而工業(yè)領(lǐng)域則需要根據(jù)具體應(yīng)用場景和要求選擇專業(yè)定制型號(hào)。
三、光電探測器選擇注意事項(xiàng)
1、光電探測器不僅要和被測信號(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最佳的工作狀態(tài)。
2、光電探測器必須和輻射信號(hào)源及光學(xué)系統(tǒng)在光譜特性上相匹配。如果測量波長是紫外波段,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。
3、光電探測器的光電轉(zhuǎn)換特性必須和入射輻射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必須照到器件的有效位置,如光照位置發(fā)生變化,則光電靈敏度將發(fā)生變化。
4、光電探測器必須和光信號(hào)的調(diào)制形式、信號(hào)頻率及波形相匹配,以保證得到?jīng)]有頻率失真的輸出波形和良好的時(shí)間響應(yīng)。這種情況主要是選擇響應(yīng)時(shí)間短或上限頻率高的器件,但在電路上也要注意匹配好動(dòng)態(tài)參數(shù)。