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￥与探测器补偿有关的文件.docx光探测器在光源测量中的选用钟女原罗宗南(东南大学信息光电子技术研究室,南京210096)摘要:对用于光测设备的几种光电探测器的原理、特性及实际使用中应当注意的若干问题作了介绍。关键词:光电池;光电倍增管;口扫描光电二极管电光源的研究与生产都离不开光测设备与技术,原则上各种光电探测器都可用于光测设备。至于如何为各种不同的光测设备选择最佳的光电探测器并正确的使用它却并不简单,这涉及到光测设备的功能、性能、探测器的机理、特性等多方面的问题。本文对用于光测的主耍光电器件作了一些对比和讨论,供同行们参考。1光测中常用的几种探测器光测设备中常用的光电探测器主要有光电池、光电倍增管、自扫描光电二极管阵列(SSPD)D)。它们的工作原理和特性各不相同,适用的场合与使用目的也不一样,我们在选择与使用过程小常常会碰到一些实际问题,如光电池应选择什么样的放大器?光电倍增管的电源电压的稳定性对测试的影响有多大?负载电阻多大合适,国产产品与进口产品的主要差距在哪里?D好,如何改善它们的信噪比?快速光谱仪与传统光谱仪相比各有什么特点,在光测中根据什么原则来选用它们等等,下面根据不同的探测器来讨论这些问题。,在光测实验中使用历史悠久,应用广泛。主要用于测照度、光强有时也用于对比法测光通。光电池实质上是一个P-N结,当光了能量大于半导体的禁带宽度时,价带中的电子被激发到导带中,并在价带中留下可以导电的空穴。这种光注入的非平衡载流子在P-N结自建电场的作用下发生漂移运动,正电荷被收集于P区,电子被收集于N区,从而形成光生电动势。如果用外电路将P区与N区连接起来,电路屮将有光电流流过,实验表明在较低的照度范围(<10hx)光电池的开路电压与照度为对数关系,而短路电流与照度有良好的线性关系,所以大多数情况下都以测量光电流为主,并且为保证良好的线性关系,应尽量用较小的外部电阻和低照度(<1(Plx),在照度人的场合,应当采用已知倍率的中性衰减片来扩大量程。由于不同的半导体材料的禁带宽度是不同的,这对光电池的响应波长范围,峰值波长,积分灵敏度都会产生很人的影响,这一•情况可用表1来表明:*I光电池的灵敏度与响应波长光电池材料硒硅照明体色温/K285627002500枳分灵敏度/mA->25响应范国/-~-®-().-,硒光电池的最大特点是其光谱特性与人眼的视觉函数比较接近,模拟人眼的检测比较方便,但稳定性差,灵敏度低,月•寿命较短。而硅光电池灵敏度高,稳定性好,且寿命长,所以现在照度计中优先采用硅电池,但要用视见函数滤光片进行光谱特性的修正才能测量照度。因为照度计通常是用色温2856K的钩丝灯来标定照度的,另外在滤光片的前面可以加一块乳口玻璃片,使滤光片接收的是漫射光,这样光电池的响应就与入射光的方向无关了,这就是所谓余弦修正。正如前面所说,为了保证光电流与照度的线性响应,应选用低阻负载,(<=,^r以相应的放大电路也应该是低输入阻抗的,一个典型的运算放大器电路如图1所示。aI光屯池強入阻抗放大电珞&该放大器的输入电阻几~仃为反馈电阻,A。为运放的开环放大倍数,若Rf=10kQ,Ao=lO4,则1•产10。相对光电池内阻