光电探测器的分类和功能
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发布于：2023-07-10
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- 光电探测器能把光信号转换为电信号。根据器件对辐射响应的方式不同或者说器件工作的机理不同，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。
- （一）光检测器是用于检测光信号的仪器，要了解它，我们首先需要知道光电导效应，光电导效应是指在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化。光信号经过光纤传输到达接收端后，在接收端有一个接收光信号的元件。但是由于我们对光的认识还没有达到对电的认识的程度，所以我们并不能通过对光信号的直接还原而获得原来的信号。在他们之间还存在着一个将光信号转变成电信号，然后再由电子线路进行放大的过程，最后再还原成原来的信号。这一接收转换元件称作光检测器，或者光电检测器，简称检测器，又叫光电检波器或者光电二极管。
- 光检测器包括三部分，光电倍增管、热电探测器、光电二极管，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＜hv，则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。
- （二）热探测器常被分为四种:气动探测器(高莱管)、热电偶或热电堆、热敏电阻、热释电探测器
- 热探测器的基本工作原理是目标红外辐射通过红外物镜照射到探测器敏感材料上，引起其敏感材料的某些可测物理量的变化，从而将可测物理量的变化读出后通过A/D转化变为电信号，通过信号图像处理，再进行D/A转换，最后把信号传送到监视器。实现对辐射热的探测。
- 常见的半导体光检测器包括：PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。
- 热探测器与各种光电器件相比具有下列特性：
- ①响应率与波长无关，属于无选择性探测器；
- ②受热时间常数（热惯性）的制约，响应速度比较慢；
- ③热探测器的探测率比光子探测器的峰值探测率低；
- ④可在室温下工作。
- （三）光电探测器功能
- 金属探测器除了基本的探测警报功能外，还有一些特殊的新功能，如：
- 地表平衡的功能：以利机器正确比对是否发现金属物而非干扰；
- 选取功能：利用不同金属物体对磁场反应差异特性来遴选或排除不同类别之金属物件且警报提示 深度的标示，可以告知所探测到的金属物体被埋藏的可能深度 ；
- 面积的标示：可以显示探测到的金属物体大小，提供操作人员研判是否符合开挖的需求；
- 语音的提示：可以立刻以语音提醒操作人员，比如灯光的照明-提供灯光以利于夜间运作。
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