LED寿命与电流密度的关系(共118张PPT).pptx

第四章光源与光电探测器;光源在科学研究和工程技术中有着广泛的应用，在物质的成分分析、材料的结构研究、光电检测、照明工程中，都离不开一定形式的光源。在光电信息技术中，光是信息的携带者，光的光谱辐射能量（或强度）、频率、振幅均可携带、传输各种信息。而光源在光电信息技术中往往起着关键的作用，因此，了解常用光源的基本特性和参数，并按照实际工作需求选择合适的光源，往往是光电信息技术工作中解决具体问题成功的关键。

光电探测器是一种能把光辐射信号转换为电信号的器件。是光电信息技术中核心组成部分，在光电信息技术中的作用是发现信号、测量信号，并为随后的某些应用提取某些必要的信息。目前已经有一系列工作于γ－射线、x－射线、紫外、可见光、红外光波段的各种探测器。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。;§4.1光电信息技术中常用的光源;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;光源的基本特性参数;热辐射源;热辐射源;热辐射源;2.黑体模拟器在许多军用红外光电信息技术和光电系统中，往往需要这样一种辐射源，它的角度特性和光谱特性酷似理想黑体的特性。这种辐射源常称为黑体模拟器。

图4－4黑体模拟器的结构;热辐射源;热辐射源;气体放电光源;气体放电光源;;气体放电光源;气体放电光源;气体放电光源;气体放电光源;图4－12发光二极管的能带图

由于光电探测器输出的光电流是由不同波长的光辐射引起的，所以输出光电流为

光伏探测器的伏安特性如图4－43所示。

392×109m的光球。

表4－2常用气体放电灯的种类、性能和主要应用领域

电路中的参数Vb和RL均会影响输出信号的电压值，那么，如何选择Vb和RL？

(3)双导态发光器件。

半导体激光器的工作物质是半导体材料。

若P为一阶跃量P0，解上面的一阶线性微分方程，可得其解为

直径一米左右的光束，不出十公里就扩大为直径几十米的光斑了。

要求反偏压工作，光从金属一侧???射。

在射电天文、毫米波通信等方面有实际应用。

图4－38信号、噪声电压随偏流变化图;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;图4－15为波长双异质结InGaAsP/InP边发光型LED结构。它的核心部分是一个N－AlGaAs有源层，及其两边的P－AlGaAs和N－AlGaAs导光层（限制层）。导光层的折射率比有源层低，但比其它周围材料的折射率高，从而构成以有源层为芯层的光波导，有源层产生的光波从其端面射出。;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;发光二极管;激光器;激光器;激光器;激光器;激光器;激光器;激光器;激光器;激光器;表4－4半导体激光器的材料及波长;§4.2光电探测器的性能参数与噪声;光谱响应度光谱响应度又叫单色响应度，它表示不同波长的单位辐射功率，辐射入射到一个探测器的敏感元上，探测器输出强弱的不同。

3.积分响应度积分响应度表示探测器对连续辐射通量的反应程度。对包含有各种波长的辐射光源，总光通量为;光电探测器输出的电流或电压与入射总光通量之比称为积分响应度。由于光电探测器输出的光电流是由不同波长的光辐射引起的，所以输出光电流为

可得积分响应度为

4．响应时间响应时间是描述光电探测器对入射辐射响应快慢的一个参数。即当入射辐射到光电探测器后或入射辐射遮断后，光电探测器的输出上升到稳定值或下降到照射前的值所需时间称为响应时间。;图4－32上升时间和下降时间;5．频率响应由于光电探测器信号的产生和消失存在着一个滞后过程，所以入射光辐射的频率对光电探测器的响应将会有较大的影响。光电探测器的响应随入射辐射的调制频率而变化的特性称为频率响应。利用时间常数可得到光电探测器响应度与入射辐射调制频率的关系，其表达式为

放大器的上限截止频率（见图4－33）;显然，时间常数决定了光电探测器频率响应的带宽。

图4-33光电探测器的频率响应曲线;6．信噪比（S/N）信噪比是判定噪声大小通常使用的参数。它是在负载电阻RL上产生的信号功率与噪声功率之比，即

若用分贝（dB）表示，则为

7．等效噪声输入（ENI）它定义为器件在特定带宽内（1Hz）产生的均方根信号电流恰好等于均方根噪声电流值时的输入通量，此时，其他参数，如频率、温度等应加以规定。这个参数是在确定光电探测器件的探测极限（以输入