光電探測器論文

1、貴州民族學院光電探測與信號測量 課程論文（設計）光電二極管學院貴州民族學院專業(yè)光信息科學與技術班 級 09級姓名學 號 200907040055指導教師光電二極管張猛飛摘要：響應時間決定時間的三要素：光生載流子在耗盡層的擴散時間光生載流子在耗盡層內的漂移時間與負載并聯的結電容所決定的電路時間常數，光電二極管響應時間隨其所加偏壓的升 高而減低，偏壓趨于零時趨于無窮大。關 鍵 詞： 響應時間，偏置電壓，影響因素?！肮怆姸O管”的響應時間一：實驗原理光電探測器件輸出的電信號電信號都要在時間上落后與光信號，光電探測器的 輸出相對與輸入的光信號要發(fā)生沿時間軸上的擴展，這種響應落后與作用信號的特性稱為 惰

2、性。如果探測器觀測的時間快速變化，通過惰性的影響會使輸出嚴重失真，所以探測器 時間響應特性是非常重要的。實驗用脈沖響應特性法和幅頻特性法測定光電二極管的響應 時間。光電探測器頻率對交變入射光的響應能力。它的器件響應與時間常數有關，時間常 數越小，上限頻率越高，響應時間就越快。表示時間響應特性有兩種方法一是脈沖響應特性，二是幅頻響應特性。檢波電路的時間常數為 35ms 時所具有的聲級計的動態(tài)特性脈沖 ，響應落后與作用信 號的現象為弛豫，弛豫時間的定義：階躍4 信號作用于器件，則起始弛豫是探測器的響應 從零上升為穩(wěn)定值(l-1/e)時所需時間。衰減弛豫定義：信號撤去后探測器的響應下降 到1/e所需

3、時間。若光電探測器在單位階躍信號作用下的起始階躍響應函數為1-exp (-1/ T 1),衰減響應函數為exp (-t/T 1),根據第一定義，起始弛豫時間為T 1,衰減時T 2， 此外若測出光電探測器的單位沖激響應函數，則可直接用其半值寬度來表示時間持性用， 脈沖式發(fā)光二極管，火花源等可得到具有單位沖激函數的6函數光源，從而可測得單位階 躍響應函數來確定響應時間。放大電路的電壓放大倍數與頻率的關系稱為幅頻特性，是由于光電探測器惰性的 存在，使得響應度不僅與入射幅度的波長有關，而且還是入射調頻的函數這個函數關系與 入射光強信號的波形有關，幅頻特性：A(w)=1/(1+2t 2)1/2，其中A(

4、)表示歸一化后的幅 頻特性；w=2f為圓頻率；f為調制頻率；T為響應時間。實驗中測得探測器輸出電壓V(w) 為V(w)=V0/(1+w2T 2)/2,(其中V0為探測器在入射光頻率為0時的輸出電壓)。二：實驗內容極管檔處，此時可觀測到方波，由輸出出引出即可得到光電二極管的輸出波形，其頻率可通過頻率調節(jié)檔來調節(jié)，然后根據要求測量一定電壓下不同負載時其響應時間和一定光電二極管響應時間與偏壓的關系：偏置電壓E/V0102030響應時間錯誤OO57. 7753. 2751. 4得出：光電二極管響應時間隨其所加偏壓的升高而減低，偏壓趨于零時趨于無窮大光電二極管的響應時間與負載電阻的關系負載電阻 500lk；純範阻:10k50k負載電阻 500lk；純範阻:10k50k響應時間 40.2錯誤44.253.6113.4結果：光電二極管響應時間隨負載電阻增大而增大，呈非線性關系。結 論:通過我們組對光電二極管響應時間的觀測及對響應時間與偏置電壓和負載電阻的觀 測我的出以下結論 在未擊穿 PN 結的情況下，隨著偏壓變高高，響應時間逐漸變短；響應 時間隨著負載電阻的減小，響應時間也逐漸變短。偏壓趨于零時趨于無窮大，光電二極管 的響應時間與其負載電阻呈非線性關系?？梢灾拦怆姸O管的響應時間與其所加反偏電 壓和所接負載有都有關系。參 考 文 獻:曾曉東等 編:光電探測與信號處理科學出版社，2