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optodiode探测器常见问题及解决方法

作者: 时间:2022-11-29

optodiode探测器常见问题及解决方法如下。美国optodiode探测器响应时间太长(时间常数太慢),第一步是检查源强度。如果光源的强度太高(超过1mW/cm2),探测器材料将加热到改变探测器特性的点。这种变化迫使探测器比最初进行测量所需的时间更长,因为基本上探测器被重新敏化,这改变了探测器的光导特性。对探测器性能的影响程度取决于加热/变化区域与整个探测器表面积的比率。

optodiode探测器是线性的吗?通常,当我们谈论线性时,我们指的是响应性线性。当胶片耗尽自由载流子时,这些载流子将被入射光子强制传导,探测器被推入非线性区域。入射光子不再增加探测器的响应。有关线性图表,请参阅下图。PbSPbSe探测器信号输出与入射辐射呈线性关系,范围为10-7W/cm210-3W/cm2


optodiode探测器的具体应用问题

探测器可以用于脉冲激光轮廓或定位,只要激光的脉冲宽度足够长,波长在正确的范围内,功率密度在极限范围内。请注意您正在使用/考虑的型号的探测器时间常数。探测器时间常数在微秒范围内。如果脉冲宽度明显快于此范围,则探测器将没有足够的时间响应激光脉冲。

如果用于测量脉冲激光束的辐射,探测器可以在没有斩波器的情况下使用吗?

美国optodiode探测器不需要斩波器。斩波器通常用于调制信号源,允许对信号进行频段限制放大,从而提高信号/噪声比。如果光源已经调制(脉冲激光束),则无需使用斩波器。必须注意确保探测器胶片上的激光功率不足以损坏胶片。此外,要使此应用正常工作,脉冲必须在探测器的响应时间内。


optodiode探测器与不同探测器材料的比较

正在使用InGaAs阵列,如何切换到PbS阵列。PbS阵列的量子效率是多少?

光电探测器(PbS)不以量子效率为特征,因为从理论上讲,与InGaAs光伏探测器不同,它们是完全有效的(100%QE)。比较PbSInGaAs阵列的更好方法是使用检测率(D *),这实际上是归一化的信噪比。通常,PbS探测器的检测率略优于扩展的InGaAs光伏探测器。但是,如果您正在研究较短的波长(<1.7μm),标准InGaAsD*值往往高于PbS

        PbS/PbSe探测器的规格与标准和扩展的InGaAs相比如何?(注:这些规格是近似数字,为一般比较提供数据)。

温度

参数

InGaAs(标准)

InGaAs(扩展)

PbS

PbSe

300°K

波长范围μm

0.7-1.7

1.2-2.6

1.0-3.0

1.0-5.5

300°K

λ pk. (µm)

1.5

2.3

2.2

3.8

300°K

τ (µS)

0.1

0.1

200

3.0

300°K

D*λpk (cm√Hz/w)

5 x 1012

5 x 1010

1 x 1011

3 x 109

300°K

模式

PV

PV

PC

PC

温度

参数

InGaAs(标准)

InGaAs(扩展)

PbS

PbSe

243°K

波长范围μm

0.7-1.7

1.2-2.6

0.8-3.5

1.0-5.5

243°K

λ pk. (µm)

1.5

2.3

2.5

4.0

243°K

τ (µS)

0.001

0.1

1000

10

243°K

D*λpk (cm√Hz/w)

3 x 1013

2 x 1011

2 x 1011

1.5 x 1010

243°K

模式

PV

PV

PC

PC

PV=光伏,PC=光电

探测器的可检测性,检测率定义为按探测器面积归一化的探测器的信噪比。随着探测器温度的降低,检测率增加。请查阅下图,了解PbS探测器和PbSe探测器的检测率与温度的关系图。

探测器的光谱响应,光谱响应定义了探测器对各种波长辐射的灵敏度。PbS探测器在1-3μm区域敏感,PbSe探测器在1-5.5μm区域敏感。冷却探测器会将PbS探测器和PbSe探测器的光谱响应转移到更长的波长。标准PbSPbSe探测器的典型光谱响应如下所示。

探测器工作温度如何影响探测器特性?随着探测器工作温度的降低,检测率、响应度和光谱响应也会提高。

PbS/PbSe探测器的典型频率响应是多少?探测器具有1/f噪声特性,因此较低的频率具有较高的噪声,因此D*值较低。随着斩波频率的增加,信号电平保持相对恒定,直至达到探测器响应限值。因此,如果系统没有频段限制噪声测量(宽带放大),则信号/噪声(D*)将恒定在响应限值以下。如果噪声读数在斩波频率周围有频带限制,则D*将增加到探测器响应由于其时间常数而开始滚降的程度。对于PbSe探测器,选择1kHz作为标准斩波频率,因为它远离1/f噪声,但低于时间常数响应限值。下图为PbS/PbSe探测器典型频率响应的图表。

optodiode探测器的偏置电路

对偏置电路有哪些建议?对于我们的测试,我们使用分压器偏置电路,其负载电阻设置为1兆欧或设置为等于检测器暗电阻的电阻。运算放大器几乎可以是具有高输入阻抗的任何东西。我们推荐使用FET输入运算放大器,其输入电阻通常约为10^12欧姆,并且工作良好。请参阅我们的探测器技术说明部分,了解简单的测试偏置电路图。

负载电阻值应设置在什么位置?应选择负载电阻值以匹配探测器暗电阻。





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