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光电探测器基本参数
  • 品牌
  • 飞博光电
  • 型号
  • 光电探测器
  • 制作工艺
  • 薄膜
  • 输出信号
  • 开关型
  • 材料物理性质
  • 磁性材料
光电探测器企业商机

当光线照在物体上,使物体的电导率发生变化,或产生光生电动势的现象叫内光电效应。利用这种现象可以制成阴极射线管、光电倍增管和摄像管的光阴极等。半导体材料的价带与导带间有一个带隙,其能量间隔为Eg。一般情况下,价带中的电子不会自发地跃迁到导带,所以半导体材料的导电性远不如导体。但如果通过某种方式给价带中的电子提供能量,就可以将其激发到导带中,形成载流子,增加导电性。光照就是一种激励方式。当入射光的能量hν≥Eg(Eg为带隙间隔)时,价带中的电子就会吸收光子的能量,跃迁到导带,而在价带中下一个空穴,形成一对可以导电的电子——空穴对。这里的电子并未逸出形成光电子,但显然存在着由于光照而产生的电效应。因此,这种光电效应就是一种内光电效应。从理论和实验结果分析,要使价带中的电子跃迁到导带,也存在一个入射光的极限能量,即Eλ=hν0=Eg,其中ν0是低频限(即极限频率ν0=Egh)。这个关系也可以用长波限表示,即λ0=hcEg。入射光的频率大于ν0或波长小于λ0时,才会发生电子的带间跃迁。当入射光能量较小,不能使电子由价带跃迁到导带时,有可能使电子吸收光能后,在一个能带内的亚能级结构间跃迁。光电二极管的工作原理同光电池一样,都是基于PN结的光伏效应工作的。飞博光电相干接收机光电探测器应用

光相干接收机的一个优点是数字信号处理功能。数字相干接收机的解调过程是完全线性的;所有传输光信号的复杂幅度信息包括偏振态在检测后被保存分析,因此可以进行各种信号补偿处理,比如做色度色散补偿和偏振模式色散补偿。这就使得长距离传输的链路设计变得更加简单,因为传统的非相干光通信是要通过光路补偿器件来进行色散补偿等工作的。(传统传输链路的色散问题,即光信号各个组成成分在光纤中传输时,抵达时间不一样。)相干接收机比普通的接收机灵敏度高大约20dB,因此在传输系统中无中继的距离就会越长。得益于接收机的高灵敏度,我们可以减少在长距离传输光路上进行放大的次数。基于以上原因,相干光通信可以减少长距离传输的光纤架设成本,简化光路放大和补偿设计,因此在长距离传输网上成为了主要的应用技术。飞博光电相干接收机光电探测器应用光电探测器在光通信系统中实现将光转变成电的作用。

在动态特性(即频率响应与时间响应)方面,以光电倍增管和光电二极管(尤其是PIN管与雪崩管)为比较好;在光电特性(即线性)方面,以光电倍增管、光电二极管和光电池为比较好;在灵敏度方面,以光电倍增管、雪崩光电二极管、光敏电阻和光电三极管为比较好。值得指出的是,灵敏度高不一定就是输出电流大,而输出电流大的器件有大面积光电池、光敏电阻、雪崩光电二极管和光电三极管;外加偏置电压比较低的是光电二极管、光电三极管,光电池不需外加偏置;在暗电流方面,光电倍增管和光电二极管较小,光电池不加偏置时无暗电流,加反向偏置后暗电流也比光电倍增管和光电二极管大;长期工作的稳定性方面,以光电二极管、光电池为比较好,其次是光电倍增管与光电三极管;在光谱响应方面,以光电倍增管和CdSe光敏电阻为较宽,但光电倍增管响应偏紫外方向,而光敏电阻响应偏红外方向。

光电探测器的基本工作机理包括三个过程:(1)光生载流子在光照下产生;(2)载流子扩散或漂移形成电流;(3)光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。当探测器表面有光照射时,如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量即Eg<hv,则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。当光在半导体中传输时,光波的能量随着传播会逐渐衰减,其原因是光子在半导体中产生了吸收。半导体对光子的吸收主要的吸收为本征吸收,本征吸收分为直接跃迁和间接跃迁。通过测试半导体的本征吸收光谱除了可以得到半导体的禁带宽度等信息外,还可以用来分辨直接带隙半导体和间接带隙半导体。本征吸收导致材料的吸收系数通常比较高,由于半导体的能带结构所以半导体具有连续的吸收谱。从吸收谱可以看出,当本征吸收开始时,半导体的吸收谱有一明显的吸收边。但是对于硅材料,由于其是间接带隙材料,与三五族材料相比跃迁几率较低,因而只有非常小的吸收系数,同时导致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。根据器件对辐射响应的方式不同,光电探测器可分为两大类:一类是光子探测器;另一类是热探测器。

在光照射下,半导体PN结中的原子因吸收光子而受到激发。光子能量大于禁带时会产生电子-空穴对的非平衡载流子,在内建电场的作用下空穴移向P区,电子移向N区,形成与内建电场方向相反的光生电场,于是在P区和N区间建立了光生电动势。这种光照无偏置的PN结所产生的光生电动势的现象称为光生伏特的效应,相当于在PN结两端施加正向电压。与光电导效应相反,光伏效应是一种少数载流子过程,少数载流子寿命通常短于多数载流子,也因此光伏效应的光电探测器通常比用相同材料制成的光电导探测器响应更快。光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。低失真光电探测器现货

光电流在外部电路作用下形成电信号并输出。飞博光电相干接收机光电探测器应用

在光电探测器中利用表面等离子体共振效应可以有效地增强器件的光吸收,扩展器件的光吸收谱,从而产生更多的电子空穴对,提高器件的响应电流,并且共振波长能够被金属纳米结构的介电环境,尺寸和形状所改变,从而调节吸收波段。规律性分布的金属纳米结构,如孔阵列或者栅线等,能够和光发生相互作用,从而提升器件的光吸收能力。除此之外,从图中能够看出在金属纳米粒子的表面存在着大量自由振荡的电子,并且其具有一定的频率,当这个频率与入射光的频率相等时,那么在金属纳米粒子表面的局部区域内光子与电子发生共振,从而极大地增强了器件对光的吸收。后者的激发条件比较简单,即金属纳米粒子的大小应小于入射光的波长,且改变其大小能够调控共振波段,因此可调节性更好,应用更加灵活,被较广地用于加强器件的性能。飞博光电相干接收机光电探测器应用

深圳市飞博光电科技有限公司致力于通信产品,是一家生产型公司。公司业务涵盖激光光源,光放大器,射频放大器,光电探测器等,价格合理,品质有保证。公司秉持诚信为本的经营理念,在通信产品深耕多年,以技术为先导,以自主产品为重点,发挥人才优势,打造通信产品良好品牌。深圳市飞博光电立足于全国市场,依托强大的研发实力,融合前沿的技术理念,及时响应客户的需求。

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