什么是光电探测器?
光电探测器是一种能够将光信号转换为电信号的器件。其基本工作原理涉及到光电效应:当光子击中探测器表面的光敏元件时,能量被转化为电子,从而产生电流或电压信号。这些信号随后可以被放大、处理和分析,以获取关于光信号强度、频率和时间特性的信息。
光电探测器的类型
光电二极管是具有 p-n 结或 p-i-n 结构(i = 本征材料)(→ p-i-n 光电二极管)的半导体器件,其中光在耗尽区被吸收并产生光电流。这种设备可以非常紧凑、快速、高度线性,并表现出高量子效率(即,每个入射光子产生近一个电子)和高动态范围,前提是它们与合适的电子设备结合操作。一种特别敏感的类型是雪崩光电二极管,有时甚至用于光子计数。
金属-半导体-金属 (MSM) 光电探测器包含两个肖特基触点,而不是一个 p-n 结。它们可能比光电二极管更快,带宽高达数百千兆赫兹。
光电晶体管类似于光电二极管,但利用了光电流的内部放大。它们比光电二极管使用频率较低。
光电导探测器也基于某些半导体,例如硫化镉(CdS)。它们比光电二极管便宜,但它们相当慢,不是很敏感,并且表现出非线性响应。另一方面,它们可以对长波长红外光做出反应。
光电管是利用光电效应的真空管或充气管(→光发射探测器)。
光电倍增管是一种特殊的光电管,利用电子倍增过程来获得大大提高的反应度。它们还可以具有高速和大的有效区域。其中一些基于多通道板;它们可以比传统的光电倍增管更紧凑。
研究基于碳纳米管(CNT)或石墨烯的新型光电探测器,可以提供非常宽的波长范围和非常快的响应。探索了将此类器件集成到光电芯片中的方法。
光电探测器的应用:
在辐射测量和光度测量中,它们可用于测量光功率、光通量、光强度和辐照度等特性,还可以与其他方法结合使用,用于测量辐射度等特性。
它们用于测量光功率,例如光谱仪、光栅、光学数据存储设备、自相关器、光束轮廓仪、荧光显微镜、干涉仪和各种类型的光学传感器。
激光测距仪、激光雷达、量子光学实验和夜视设备需要特别灵敏的光电探测器。
特别快的光电探测器用于光纤通信、光频率计量以及脉冲激光器或激光噪声的表征。
大多数包含许多相同光电探测器的二维阵列用作焦平面阵列,主要用于成像应用。例如,大多数相机都包含图像传感器等设备。
供应商:
Hamamatsu photonics(滨松光子学)提供一系列的光电子器件与传感器,在我们网站你能找到最适合您特定应用的探测器。
购买:
CH379-03 CH375-03 CH360-03
CH282-01 CH132
FAQ
如何检查光电探测器是否损坏?
外观检查:外壳和连接部分:检查外壳是否有明显的损坏、裂纹或者连接部分是否稳固。确保探测器的物理结构完整。
电气连接:检查探测器的电气连接部分,包括电缆或连接线是否正常连接。确保电气接触良好,无松动或生锈现象。
电压检查:使用适当的电表或测试仪器,测量探测器的电压输出。对于某些探测器,例如光电二极管(Photodiode),可以通过测量其正常工作时的电压来确认其工作状态。
光信号测试:使用光源(例如激光器或光纤光源),照射光到探测器的感光部件(如光电二极管)。观察或测量探测器是否输出相应的电信号。光电二极管在光照射下应产生电流或电压变化。
光谱响应测试:如果需要确定探测器在特定波长范围内的响应,可以使用光源产生不同波长的光,并测量探测器的响应。这对于特定波长要求较高的应用尤为重要。
比较测试: 如果有备用的正常工作的光电探测器,可以将其与怀疑损坏的探测器进行比较测试。这可以帮助确认是否存在明显的性能差异或损坏现象。
专业检测:如果以上方法无法确定问题或需要更精确的评估,可以将探测器送往专业的光电子器件维修中心或厂家,进行详细的诊断和修复。
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