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。在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。石岩高速光电探测器标准
利用外光电效应制成的光子型探测器是真空电子器件，如光电管、光电倍增管和红外变像管等。这些器件都包含一个对光子敏感的光电阴极，当光子投射到光电阴极上时，光子可能被光电阴极中的电子吸收，获得足够大能量的电子能逸出光电阴极而成为自由的光电子。在光电管中，光电子在带正电的阳极的作用下运动，构成光电流。光电倍增管与光电管的差别在于，在光电倍增管的光电阴极与阳极之间设置了多个电位逐级上升并能产生二次电子的电极（称为打拿极）。从光电阴极逸出的光电子在打拿极电压的加速下与打拿极碰撞，发生倍增效应，然后形成较大的光电流信号。因此，光电倍增管具有比光电管高得多的灵敏度。红外变像管是一种红外-可见图像转换器,它由光电阴极、阳极和一个简单的电子光学系统组成。光电子在受到阳极加速的同时又受到电子光学系统的聚焦，当它们撞击在与阳极相连的磷光屏上时，便发出绿色的光像信号。石岩30GHZ APD光电探测器分析激光就是─种相干光。
光电探测器件的应用选择，实际上是应用时的一些事项或要点。在很多要求不太严格的应用中，可采用任何一种光电探测器件。不过在某些情况下，选用某种器件会更合适些。例如，当需要比较大的光敏面积时，可选用真空光电管，因其光谱响应范围比较宽，故真空光电管普遍应用于分光光度计中。当被测辐射信号微弱、要求响应速度较高时，采用光电倍增管比较合适，因为其放大倍数可达10^4～10^8以上，这样高的增益可使其信号超过输出和放大线路内的噪声分量，使得对探测器的限制只剩下光阴极电流中的统计变化。因此，在天文学、光谱学、激光测距和闪烁计数等方面，光电倍增管得到广泛应用。
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。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。APD适用于接收灵敏度要求高的长距离传输和高速率通信系统。石岩高速光电探测器标准
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。石岩高速光电探测器标准
光电探测器必须和光信号的调制形式、信号频率及波形相匹配，以保证得到没有频率失真的输出波形和良好的时间响应。这种情况主要是选择响应时间短或上限频率高的器件，但在电路上也要注意匹配好动态参数；光电探测器必须和输入电路在电特性上良好地匹配，以保证有足够大的转换系数、线性范围、信噪比及快速的动态响应等；为使器件能长期稳定可靠地工作，必须注意选择好器件的规格和使用的环境条件，并且要使器件在额定条件下才能使用。石岩高速光电探测器标准
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