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光电探测器工作原理

光电探测器的工作原理是基于光电效应，热探测器基于材料吸收了光辐射能量后温度升高，从而改变了它的电学性能，它区别于光子探测器的特点是对光辐射的波长无选择性。光电子件：光电管与光电倍增管是典型的光电子发射型（外光电效应）探测器件。其主要特点是灵敏度高，稳定性好，响应速度快和噪声小，是一种电流放大器件。尤其是光电倍增管具有很高的电流增益，特别适于探测微弱光信号；但它结构复杂，工作电压高，体积较大。光电倍增管一般用于测弱辐射而且响应速度要求较高的场合，如人造的激光测距仪、光雷达等。

光电探测器

光电探测器是用来探测光的装置，大部分情况下是探测光功率。由于实际应用的要求变化多样，因此存在很多种适合不同用途的光电探测器： 光电二极管是具有p-n结或者p-i-n结构的半导体器件（i代表本征层）（参阅PIN型光电二极管），其中光在耗尽层被吸收产生光电流。这一装置尺寸非常小，采用合适的电子装置情况下，该器件具有响应快，响应高线性以及很高的量子效率（即单个入射光子几乎可以产生一个电子），动态范围大的特点。其中非常灵敏的一类为雪崩光电二极管，有时甚至可以用于光子计数。 金属-半导体-金属光电探测器包含两个肖特基接触。它比光电二极管响应更快，带宽为几百GHz。 光电晶体管与光电二极管类似，来使利用了光电流的内放大。它没有光电二极管常用。 光敏电阻器是利用了一些特定的半导体材料，例如，（CdS）。它的价格比光电二极管低，那时响应慢，并且不灵敏，具有强的非线性响应。 光电倍增管采用的是真空管。它同时具有很高的灵敏度（甚至可用于光子计数）和很高的响应速度。但是，它的价格很高，尺寸较大，并且需要很高的工作电压。 热释电探测器利用非线性晶体（例如，LiTaO3）在吸收涂层处吸收光脉冲受热后产生的热释电压脉冲。它们通常用于测量调Q激光器中产生的毫焦耳脉冲能量。 热学探测器（功率计）可以测量吸收光引起的温度升高。这种探测器非常坚固，可以测量非常高的激光功率，但是灵敏度较低，中等的线性响应，相对较小的动态范围。 目前关于碳纳米管和石墨烯的光电探测器还在研发阶段，它有潜力可以提供很大的波长范围和很快的响应速度。将这一器件集成到光电芯片上的方法也在研究当中。

光电探测器响应速度和反应带宽介绍

响应速度可以用光生载流子的渡越时间表示，载流子的渡越时间外在的频率响应的表现就是探测器的带宽。光生载流子的渡越时间在光生电流变化中表现为两部分：上升时间和下降时间。通常取上升时间和下降时间中的较大者衡量探测器的响应速度。决定探测器响应速度的因素主要有：

⑴、耗尽区载流子渡越时间；

⑵耗尽区外载流子扩散时间；

⑶光电二极管耗尽区电容：越大，响应速度就越慢。