光電轉(zhuǎn)換器的基本原理是光電效應。光電效應是指當光照射到物質(zhì)表面時,光子能量被物質(zhì)吸收并激發(fā)物質(zhì)中的電子,使其躍遷到導帶或價帶中,從而產(chǎn)生電流。根據(jù)光電效應的不同機制,光電轉(zhuǎn)換器可分為光電導和光電發(fā)射兩種類型?!す怆妼?光電導是指當光照射到半導體材料上時,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器件,其通過光照射到半導體材料上產(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。·光電發(fā)射,光電發(fā)射是指當光照射到金屬表面時,金屬表面的電子受到光激發(fā),躍遷到金屬的導帶中,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。深圳納安光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。廣州IV光電傳感器
二極管具有單向?qū)щ娦?,外加正向電壓在一定的值才會存在電流,當正向電壓達到一定值時,正向電流會隨著端電壓的增大而極速增大。我們一般稱產(chǎn)生正向電流的臨界電壓為開啟 電壓。同理,當反向施加電壓到一定的值時會使二極管擊穿,型號不同,二極管的擊穿電壓也不同,一般可以根據(jù)零部件的設計需要進行設計開發(fā),一般為幾十伏到幾千伏不等。當反向施加的電壓小于擊穿的臨界值時,反向飽和電流為一定的值。3、二極管的種類1)穩(wěn)壓二極管也叫穩(wěn)壓管,由于反向擊穿時,在一定的電流范圍內(nèi),端電壓保持在一個穩(wěn)定的值,因為穩(wěn)壓特性故叫穩(wěn)壓管,一般運用于穩(wěn)壓電源中。穩(wěn)壓管的主要參數(shù)有:穩(wěn)定電壓(反向擊穿電壓)、穩(wěn)定電流、額定功耗。在不超過額定功耗的情況下,電流增大,穩(wěn)壓效果增強。2)發(fā)光二極管,常見的是可見光的發(fā)光二極管,不同的材料可做成不同顏色的發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕谕饧诱螂妷涸谝欢ǖ闹禃r二極管才能發(fā)光。發(fā)光二極管驅(qū)動電壓小,功耗小,壽命長,可靠性高,故泛用于顯示電路中。3)光電二極管光能和電能的轉(zhuǎn)換,之前說過的PN結的光敏特性來設計。重慶微安光電放大器納秒光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。
由于光電傳感器對紅外輻射,或可見光,或?qū)Χ叨继貏e靈敏,因而就更加容易成為激光攻擊的目標。此外,電子系統(tǒng)及傳感器本身還極易受到激光產(chǎn)生的熱噪聲和電磁噪聲的干擾而無法正常工作。戰(zhàn)場上的激光武器攻擊光電傳感器的方式主要有以下幾種:用適當能量的激光束將傳感器“致盲”,使其無法探測或繼續(xù)跟蹤已經(jīng)探測到的目標。或者,如果傳感器正在導引武器飛向目標,則致盲將使其失去目標。隨著微電子技術、傳感器技術、計算機技術及現(xiàn)代通訊技術的發(fā)展,可以利用光電傳感器來研制自動抄表系統(tǒng)。電能表的鋁盤受電渦流和磁場的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。采用光電傳感器則可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)。如:在旋轉(zhuǎn)的光亮的鋁盤上局部涂黑,再配以反射式光電發(fā)射接收對管,則當鋁盤旋轉(zhuǎn)時,在局部涂黑處便產(chǎn)生脈沖,并可將鋁盤的轉(zhuǎn)數(shù)采樣轉(zhuǎn)換為相應的脈沖數(shù),并經(jīng)光電耦合隔離電路,送至CPU的T0端口進行計數(shù)處理。采用光電耦合隔離器可有效地防止干擾信號進入微機。
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結的半導體器件,通常在n層和p層之間還有一個內(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),光電流可以相當精確地與吸收(或入射)的光強度成正比。人們在n摻雜區(qū)和p摻雜區(qū)之間有一個固有的區(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。陽極可以有一個環(huán)形,這樣光就可以通過孔注入。一個大的活性區(qū)域可以通過一個相應的大環(huán)來獲得,但這往往會增加電容,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,效率可能會下降。廣州可變增益光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。
光電器件的應用光電器件在通信、計算機、醫(yī)療、能源和環(huán)保等領域都有廣泛的應用。1、光通信光電器件是光通信系統(tǒng)中必不可少的組成部分,光電二極管和光電探測器被廣泛應用于光纖通信、無線光通信、激光通信等領域。光電器件的高速響應和低噪聲等特點,使得光通信系統(tǒng)具有很高的傳輸速率和穩(wěn)定性。2、光電測量光電器件在光電測量中也有廣泛的應用,例如光電二極管和光電探測器可以用于光譜分析、光強測量等領域,光電阻可以用于光敏電阻測量等領域。光電器件的高靈敏度和高分辨率,使得光電測量在工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等領域得到了廣泛應用。3、光電控制光電器件可以用于光電控制系統(tǒng)中,例如光電晶體管可以用于光控開關、光控調(diào)光等領域,光電開關可以用于自動控制、機器人、傳感器等領域。光電器件的高速響應和可控性,使得光電控制系統(tǒng)具有很高的精度和穩(wěn)定性。4、太陽能電池太陽能電池是一種將太陽光轉(zhuǎn)換成電能的器件,它的是光電效應和半導體物理原理。光電器件被廣泛應用于太陽能電池中,例如光電二極管和光電探測器可以用于光伏電池的光譜響應測量、光照強度監(jiān)測等領域,光電晶體管可以用于太陽能電池的光控電路等領域。全波段光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責任公司。西安全波段光電轉(zhuǎn)換器
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雪崩光電二極管操作可以完全在耗盡模式下完成。但是,除了線性雪崩模式之外,它們還可以在蓋革模式下工作。在這種工作模式下,光電二極管可以在上述擊穿電壓下工作。目前正在推出另一種模式,即“亞蓋革模式”。在光纖通信 (OFC) 系統(tǒng)中,雪崩光電二極管通常用于弱信號的識別,但電路需要進行足夠的優(yōu)化以實現(xiàn)高信噪比 (S/N)。這里,SNR 是為了獲得完美的信噪比,量子效率應該很高,因為這個值幾乎是最大值,所以大部分信號都被注意到了。雪崩光電二極管是高度靈敏、基于高速的二極管,它通過施加反向電壓來工作的內(nèi)部增益方法。與 PIN 型光電二極管相比,這些二極管測量低范圍光,因此用于需要高靈敏度不同的應用中,如光距離測量和遠距離光通信。廣州IV光電傳感器