光電器件是指能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號或者將電信號轉(zhuǎn)換成光信號的器件。它們廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療、能源和環(huán)保等領(lǐng)域。本文將從光電器件的種類、原理和應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行論述。根據(jù)其功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),光電器件可以分為多種類型,以下是其中的幾種:1、光電二極管(Photodiode)光電二極管是一種將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件,它的結(jié)構(gòu)類似于普通二極管,但是在PN結(jié)上添加了一層高摻雜的區(qū)域。當(dāng)光照射到PN結(jié)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對,這些載流子會(huì)被PN結(jié)產(chǎn)生的電場分離,從而產(chǎn)生電流。光電二極管廣泛應(yīng)用于光通信、光電測量等領(lǐng)域。2、光電探測器(Photodetector)光電探測器是一種能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)換成電信號的器件,它的結(jié)構(gòu)和光電二極管類似,但是在其PN結(jié)上添加了更多的高摻雜層,從而提高了其靈敏度和響應(yīng)速度。光電探測器廣泛應(yīng)用于光通信、光電測量、太陽能電池等領(lǐng)域。成都激光光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。成都高精度光電測試
光電轉(zhuǎn)換器的基本原理是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)是指當(dāng)光照射到物質(zhì)表面時(shí),光子能量被物質(zhì)吸收并激發(fā)物質(zhì)中的電子,使其躍遷到導(dǎo)帶或價(jià)帶中,從而產(chǎn)生電流。根據(jù)光電效應(yīng)的不同機(jī)制,光電轉(zhuǎn)換器可分為光電導(dǎo)和光電發(fā)射兩種類型。·光電導(dǎo):光電導(dǎo)是指當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料上時(shí),產(chǎn)生電子與空穴對,并在電場作用下產(chǎn)生電流。太陽能電池就是一種典型的光電導(dǎo)器件,其通過光照射到半導(dǎo)體材料上產(chǎn)生電子與空穴對,然后通過電場將電子與空穴分離,形成電流?!す怆姲l(fā)射,光電發(fā)射是指當(dāng)光照射到金屬表面時(shí),金屬表面的電子受到光激發(fā),躍遷到金屬的導(dǎo)帶中,從而產(chǎn)生電流。光電發(fā)射器件常用于光電傳感器和光電顯示器中。重慶在線光電批發(fā)成都可見光光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電轉(zhuǎn)換模塊分模擬的和數(shù)字的。模擬的光電轉(zhuǎn)換模塊接收的是模擬信.光電轉(zhuǎn)換管發(fā)射的光波也是模擬的,用光信號的光能強(qiáng)弱變化來取代電信號的幅度變化。這一般用在射頻中應(yīng)用的比較多。優(yōu)點(diǎn)是∶可接受電信號的帶寬大(10OMHz至3GHz比較容易做到)。缺點(diǎn)是︰轉(zhuǎn)換前后的帶內(nèi)波動(dòng)較大,信號插損較大。數(shù)字的光電轉(zhuǎn)換模塊接收的是數(shù)字信號,光電轉(zhuǎn)換管發(fā)射的光波也是數(shù)字的,用光信號的光能有無變化來取代數(shù)字信號的0和1。鮮明的應(yīng)用就是光交口換機(jī)和光口路由器。
光電二極管是經(jīng)常使用的光電探測器,它在很大程度上已經(jīng)取代了以前使用的真空光管。它們是含有p-n結(jié)的半導(dǎo)體器件,通常在n層和p層之間還有一個(gè)內(nèi)在(未摻雜)層。具有內(nèi)在層的器件被稱為p-i-n或PIN光電二極管。在耗盡區(qū)或本征區(qū)吸收的光會(huì)產(chǎn)生電子-空穴對,其中大部分有助于產(chǎn)生光電流。在很寬的光功率范圍內(nèi),光電流可以相當(dāng)精確地與吸收(或入射)的光強(qiáng)度成正比。人們在n摻雜區(qū)和p摻雜區(qū)之間有一個(gè)固有的區(qū)域,大部分的電載流子在這里產(chǎn)生。通過電接觸(陽極和陰極),可以獲得產(chǎn)生的光電流。陽極可以有一個(gè)環(huán)形,這樣光就可以通過孔注入。一個(gè)大的活性區(qū)域可以通過一個(gè)相應(yīng)的大環(huán)來獲得,但這往往會(huì)增加電容,從而降低檢測帶寬,并增加暗電流;另外,如果產(chǎn)生的載流子離電極太遠(yuǎn),效率可能會(huì)下降。重慶交流光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
雪崩二極管與PIN光電二極管有何區(qū)別PIN: 光敏面接收對應(yīng)波長的光照時(shí),產(chǎn)生光生電流;雪崩光電二極管(APD):除了和PIN相同部分外,多了一個(gè)雪崩增益區(qū),光生電流會(huì)被放大,放大的倍數(shù)稱為雪崩增益系數(shù)。當(dāng)然同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生噪聲電流。PIN光電二極管、雪崩光電二極管均屬于半導(dǎo)體光電探測器,所使用的材料一樣,光譜響應(yīng)范圍也一樣。PIN光電二極管優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)度高響應(yīng)速度快,頻帶也較寬工作電壓低,偏置電路簡單在反偏壓下可承受較高的反向電壓,所以線性輸出范圍寬不足之處在于I層電阻很大管子的輸出電流小,一般多為零點(diǎn)幾微安至數(shù)微安。所以PIN光電二極管通常接有前置放大器。成都在線光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。深圳射頻光電電流放大器
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當(dāng)一個(gè)電信號通過兩個(gè)光電二極管時(shí),電容就會(huì)快速放電,兩個(gè)光電二極管就會(huì)發(fā)出噪聲信號,這就形成了雪崩效應(yīng)。當(dāng)這兩個(gè)光電二極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)恢復(fù)時(shí),電容又會(huì)收縮,進(jìn)行了新的電信號的新的刺激,這樣就可以控制雪崩光電二極管的速度和準(zhǔn)確性。從外形和用途來看,雪崩光電二極管是一種PC端型的特殊光電探測器,但它的功能強(qiáng)大得多。它的特點(diǎn)包括:高速性能,可以快速捕獲容易破壞的脈沖,可以保護(hù)工程負(fù)載中的信號;高抗干擾性,能夠適應(yīng)較大的電磁干擾;自動(dòng)跳閘開關(guān),電路中有一個(gè)自動(dòng)跳閘開關(guān)芯片可以將脈沖電壓快速掐斷;雪崩特性,在輸入信號電壓變化范圍內(nèi),其開關(guān)特性幾乎不受影響。成都高精度光電測試