光電探測(cè)器是什么_光電探測(cè)器有哪幾類

光電探測(cè)器是什么

光電探測(cè)器的原理是由輻射引起被照射材料電導(dǎo)率發(fā)生改變。光電探測(cè)器在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測(cè)量和探測(cè)、工業(yè)自動(dòng)控制、光度計(jì)量等；在紅外波段主要用于導(dǎo)彈制導(dǎo)、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導(dǎo)體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴(kuò)散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料，如PbS-PbO、Sb2S3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個(gè)靶面由約10萬個(gè)單獨(dú)探測(cè)器組成。

光電探測(cè)器的發(fā)展歷史

最早用來探測(cè)可見光輻射和紅外輻射的光電探測(cè)器是熱探測(cè)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(cè)輻射計(jì)。1947年制成了金屬氧化物熱敏電阻測(cè)輻射熱計(jì)。1947年又發(fā)明了氣動(dòng)探測(cè)器。經(jīng)過多年的改進(jìn)和發(fā)展，這些光電探測(cè)器日趨完善，性能也有了較大的改進(jìn)和提高。

從20世紀(jì)50年代開始人們對(duì)熱釋電探測(cè)器進(jìn)行了一系列研究工作，發(fā)現(xiàn)它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，一度使這個(gè)領(lǐng)域研究很活躍。但是，與光子探測(cè)器相比，這些光電探測(cè)器的探測(cè)率仍較低，時(shí)間常數(shù)也較大。

應(yīng)用廣泛的光子探測(cè)器，除了發(fā)展最早、技術(shù)上也最成熟、響應(yīng)波長(zhǎng)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(cè)器，目前均已達(dá)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(cè)器。其主要用于CO2激光的探測(cè)。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(cè)器——量子阱探測(cè)器。這種器件工作于8～12μm波段，工作溫度為77K。

光電探測(cè)器有哪幾類

光電探測(cè)器的第一種分類：

按照光電探測(cè)器件的物理效應(yīng)可分為兩類：一類是利用各種光電效應(yīng)的光子探測(cè)器，另一類是利用溫度變化效應(yīng)的熱探測(cè)器;

1、光子探測(cè)器

光子探測(cè)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);若產(chǎn)生了被束縛在材料內(nèi)的自由電子或空穴，則稱為內(nèi)光電效應(yīng)。

①外光電效應(yīng)：光子發(fā)射效應(yīng);

②內(nèi)光電效應(yīng)：光電導(dǎo)效應(yīng)，光生伏特效應(yīng)，光磁電效應(yīng)。

2、熱探測(cè)器

熱探測(cè)器的工作原理是光熱效應(yīng)，材料吸收光輻射后可以產(chǎn)生溫差電效應(yīng)、電阻率變化效應(yīng)、自發(fā)極化強(qiáng)度的變化效應(yīng)、氣體體積和壓強(qiáng)的變化效應(yīng)等等，利用這些效應(yīng)可制作各種熱探測(cè)器。常用的光熱效應(yīng)有：熱釋電效應(yīng)，溫差效應(yīng)，測(cè)輻射熱效應(yīng)。

光電探測(cè)器的第二種分類：

按照光電探測(cè)器件的空間分辨率也可分為兩類：一類是成像器件，另一類是非成像器件。

1、成像器件

利用光電探測(cè)器，構(gòu)成圖像傳感器，對(duì)可見光或者紅外光譜進(jìn)行測(cè)量，形成光學(xué)圖像以供處理。主要有CCD和CMOS，廣義上，眼睛也屬于這類探測(cè)器。

2、非成像器件

所有除成像器件以外的光電探測(cè)器件均可稱為非成像器件，各種熱探測(cè)器和大部分光子探測(cè)器均屬于這一類。